Es difícil encontrar sustancias que sean buenos aislantes de uno y conductoras del otro. ¿Por qué la correlación? ¿Y por qué algunos materiales no tienen esta correlación?
Porque tanto el calor como la electricidad están mediados por las mismas partículas: ¡Electrones!
Los conductores generalmente se pueden modelar pensando en los electrones como si estuvieran libres... volando dentro del material. Esto se llama el modelo de electrones libres . Por lo tanto, pueden viajar de un extremo al otro con facilidad.
La electricidad se transfiere cuando los electrones enfrentan un campo eléctrico.
La conducción térmica ocurre cuando los electrones ganan alta energía cinética y se difunden más rápido al resto del material (ignorando la red, los fonones (cuantos de vibraciones, como los fotones siendo cuantos de luz/campo electromagnético) y otras cosas)... Estoy simplemente explicando aquí por qué existe una relación entre los buenos conductores térmicos y eléctricos.
En cuanto a la última pregunta, ¿por qué algunos materiales tienen discrepancias entre la conductividad eléctrica y térmica? Estas cosas se estudian caso por caso. Si no es un buen conductor para ambos, entonces el modelo de electrones libres no es un buen modelo para ello. Entonces uno tiene que estudiar la estructura de bandas del material y ver cómo actúa ante el calor y los campos eléctricos. Siempre es más fácil explicar las correlaciones, no las discrepancias. Entonces, ¿por qué algunos materiales no son así? Porque no son buenos candidatos del modelo de electrones libres.
curioso
Pedro Diehr