55. Existe una gran analogía entre el fl ujo de energía por calor debido a una diferencia de temperaturas (vea la sección 20.7) y el fl ujo de cargas eléctricas debido a una diferencia de potencial. Tanto la energía dQ como la carga eléctrica dq pueden transportarse mediante electrones libres en el material conductor. En consecuencia, usualmente un buen conductor eléctrico es también un buen conductor térmico. Considere una placa conductora delgada de espesor dx, área A y de conductividad eléctrica s, con a una diferencia de potencial dV entre sus caras opuestas. a) Demuestre que la corriente I = dq/dt se conoce por la ecuación de la zquierda:
Conducción de cargas Conducción térmica. En la ecuación de conducción térmica análoga de la derecha, la rapidez del fl ujo de energía dQ/dt (en unidades del SI es joules por segundo) se debe al gradiente de temperatura dT/ dx, en un material de conductividad térmica k. b) Establezca reglas similares que relacionen la dirección de la corriente eléctrica con el cambio en el potencial, y que relacionen la dirección del fl ujo de energía con el cambio en temperaturas.