Termoelektrik soğutucular, bir nesnenin sıcaklığını çevre sıcaklığının altına düşürürken, çevredeki sıcaklık ne olursa olsun, nesne sıcaklığını dengede tutarlar. Peltier ısı transferi elemanlarının aktif bir soğutma sistemi olup, miliwatt’tan kilowatt’a kadar değişen bir yelpazedeki uygulamalar için kullanılabilir.
Refrakter malzemeler, ateşe dayanıklı malzemeler olarak tanımlanır. Refrakter malzemeler 538 °C üzerindeki sıcaklıklarda uzun süre kullanılabilir. Başta endüstrinin temel izolasyon malzemesi olan ateş tuğlaları olmak üzere, camlar, mutfak eşyası gibi büyük bir malzeme grubunu oluşturur. Bunlar metalik malzemelerin pahalı olduğu veya kullanılmadığı yerlerde tercih edilir.
Yarı iletken üzerine yapılan mekanik işin etkisiyle iletken özelliği kazanabilen, normal şartlar altında yalıtkan olan maddelerdir.
Elektrik akımı, elektriksel akım veya cereyan, en kısa tanımıyla elektriksel yük taşıyan parçacıkların hareketidir. Bu yük genellikle elektrik devrelerindeki kabloların içerisinde hareket eden elektronlar tarafından taşınmaktadır. Ayrıca, elektrolit içerisindeki iyonlar tarafından ya da plazma içindeki hem iyonlar hem de elektronlar tarafından taşınabilmektedir.
Süperiletkenlik, süperiletken adı verilen maddelerin karakteristik bir kritik sıcaklığın (Tc) altında derecelere soğutulmasıyla ortaya çıkan, maddenin elektriksel direncinin sıfır olması ve manyetik değişim alanlarının ortadan kalkması şeklinde görülen bir fenomendir. 8 Nisan 1911 tarihinde Hollandalı fizikçi Heike Kamerlingh Onnes tarafından keşfedilmiştir. Ferromanyetizma ve atomik spektrumlar gibi, süperiletkenlik kuantum mekaniğine girer. Karakteristik özelliklerini Meissner efektinden alır; süperiletken, süperiletkenlik durumuna geçerken bütün manyetik alan çizgilerini içeriden dışarıya atar. Meissner efektinin görülmesi de süperiletkenliğin klasik fizik tarafından mükemmel iletkenlik olarak tasvir edilmesini olanaksız hale getirir.
Bina yalıtımı ya da bina izolasyonu, herhangi bir yalıtım malzemesi kullanılarak, ortamdan dışarı veya dışarıdan ortama olan enerji akışının indirgenmesidir. Yalıtım malzemelerinin (yalıtkan) çeşitli tipleri vardır:
- Isı akışını indirgemek için, ısıl (termal) yalıtkanlar.
- Elektrik akışını önlemek için, elektrik yalıtkanlar.
- Ses dalgalarını indirgemek için, akustik yalıtkanlar.
Lehimleme iki ya da daha fazla sayıda metal parçanın, görece düşük erime sıcaklığına sahip bir dolgu metali eritilip bağlantı yerine akıtılarak, tutturulması işlemidir.
Termistör veya ısıl direnç, sıcaklık ile iletkenliği değişen bir tür dirençtir. Sıcaklık ile direnci değişen maddelere, term (ısıl), rezistör (direnç) kelimelerinin birleşimi olan termistör denir. Termistörler, sıcaklık sensörleri, kendiliğinden sıfırlamalı aşırı akım koruyucuları ve kendiliğinden ayarlamalı ısıtma elementlerinde kullanılır
Bimetal şerit, sıcaklık değişimini mekanik yer değiştirmeye dönüştürmek için kullanılan bir araçtır. Isıtıldığında farklı tonlarda genişleyen; genellikle çelik veya bakırdan, bazen pirinçten yapılan, iki farklı metal şeritten oluşur. Şeritler, perçinleme, lehimleme ya da kaynaklama yoluyla boydan boya birbirine birleştirilir. Farklı genişlemeler, metalin ısıtılmaları durumunda, düz şeridi; bir istikamete doğru bükülmeye zorlar; başlangıçtaki sıcaklığın altına düşülmesi durumda ise tersi istikamette gelişmeye zorlar. Daha yüksek katsayılı termal genleşme ile metal; şerit ısıtıldığında veya iç kısmı soğutulduğunda eğrinin dış tarafında bulunur. Şeridin yanlara doğru yer değiştirmesi iki metalin her birine yönelik küçük bir uzunlamasına genişlemeden çok daha büyüktür. Bu etki, mekanik ve elektrikli cihazlarda geniş bir şekilde kullanılmaktadır. Bazı uygulamalarda bimetal şerit düz form şeklinde kullanılmaktadır. Diğerlerinde, bu kompaktlık (yoğunluk) için bir bobin halinde sarılır. Sarmal versiyonunun (sürümün) daha uzunu gelişmiş bir duyarlılık vermekte.
Elektriksel yalıtkan, elektrik yükünün serbestçe akamadığı maddelerdir. Bu yüzden elektrik alanının etkisi altında kaldıklarında, elektrik akımını iletmeleri zordur. Mükemmel yalıtkanlar bulunmamaktadır. Ancak, cam kâğıt ve polietilen tabanlı vesaire gibi yüksek özdirence sahip bazı maddeler çok iyi elektrik yalıtkanlarıdır. Daha düşük özdirençleri olan maddeler hala elektrik kablolarında kullanılmak için yeterlidir. Kauçuk benzeri polimerler ve birçok plastik bu gruba dâhildir. Bu tür malzemeler düşükten orta dereceli gerilimleri güvenli bir şekilde yalıtılmasına hizmet eder.
Bir elektriksel iletkenin elektriksel direnci iletkene doğru olan elektrik akımına karşıdır. Bu ters niceliğe elektriksel iletkenlik denir ve elektrik akımının geçmesi kolaylaşır. Elektriksel direnç sürtünmenin mekanik kavramları ile bazı kavramsal paralelleri paylaşır. Elektriksel direncin birimi ohm'dur. Elektriksel iletkenlik, Siemens' de ölçülmüştür. Bir nesnenin aynı kenar yüzeyi özdirenci ve uzunluğu ile doğru orantılı, kenar yüzey alanı ile ters orantılıdır .Süper iletkenler dışındaki bütün materyaller, sıfırın bir direnci olduğunu gösterirler. Bir nesnenin direnci V oranı, gerilim akıma karşı ve iletkenlik ters olarak tanımlanır.
Ohm kanununa göre uçları arasında gerilim düşümüne sebep olan devre elemanıdır.
Kuantum tüneli, parçacığın bariyer boyunca olan kuantum mekaniğini ifade eder. Bu, Güneş gibi yıldızlar dizisinde meydana gelen nükleer birleşmeler gibi birçok fiziksel olayda önemli bir rol oynar. Tünel diyotu, kuantum bilgisayarı ve taramalı tünelleme mikroskobu gibi modern araçlarda önemli uygulamaları vardır. Fiziksel olay olarak etkisi ve kabul görülürlüğü 20. yüzyılın başlarında ve ortalarına doğru geldiği tahmin ediliyor.
Elektrik kıvılcımı, yeterli büyüklükteki elektriksel alanların; hava, gaz ya da gaz karışımları gibi normal yalıtkan vasıtalar aracılığıyla iyonik ve iletken kanallar yaratmasıyla oluşan, ani elektriksel boşalmadır.
Elektriksel öz direnç, belirli bir malzemenin elektrik akımının akışına karşı nicelleştiren bir özelliktir. Düşük bir direnç kolaylıkla elektrik akımının akışını sağlayan bir malzeme anlamına gelir. Karşıt değeri, elektrik akımının geçiş kolaylığını ölçen elektriksel iletkenliktir. Elektriksel direnç, mekanik sürtünme ile kavramsal paralelliklere sahiptir. Elektriksel direncin SI birimi ohm, elektriksel iletkenliğin birimi ise siemens (birim) (S)'dir.
Josephson etkisi, süperiletken malzemelerde görülen tünelleme olayıdır. Etki, ince bir yalıtkanla ayrılmış iki süperiletkende oluşan histeretik akım-gerilim karakteristiğini, kuantum mekaniği ilkelerine göre açıklar. Olaya adını veren Brian Josephson tarafından 1962'de keşfedilmiştir.
‘’’Isıtma elemanı’, Joule ısıtma‘sıyla elektrik enerjisini ısıya dönüştürür. Elemanın içinden geçen elektrik akımı dirençle karşılaşır ve elemanı ısıtır. Peltier etkisinin aksine bu işlem akış yönünden bağımsızdır.
Silikon kauçuk, karbon, hidrojen ve oksijen ile birlikte silikon içeren silikondan oluşan bir elastomerdir.
Pasif soğutma doğrudan aktif bir bileşen içermeden sadece ısı transfer metodu ile sıcak yüzeyden ısıyı sistemin dışına iletmek ile görevli bileşenlerdir. Özellikle yarı silikon olarak bilinen transistörlerden oluşan işlemci ve entegrelerin yapıları gereği ısınmaları kaçınılmazdır. Bu ısınma sonucu çıkan ısı sistemin verimini düşüren ısının sistemden atılması gerekmektedir.
Kızılötesi ısıtıcı veya ısı lambası, enerjiyi elektromanyetik radyasyon yoluyla daha soğuk bir nesneye aktaran yüksek sıcaklık yayıcı içeren bir ısıtma cihazıdır. Vericinin sıcaklığına bağlı olarak, kızılötesi radyasyon tepe noktasının dalga boyu 750 nm ila 1 mm arasında değişir. Enerji transferi için ısı yayıcı (ing:emitter) ile soğuk nesne arasında herhangi bir temas veya ortam gerekli değildir. Kızılötesi ısıtıcı, vakum veya atmosferde ısıtabilir.
