Wiedemann Franz ਕਾਨੂੰਨ

ਵੀਡਮਨ-ਫਰਾਂਜ ਕਾਨੂੰਨ ਇਹ ਕਾਨੂੰਨ ਹੈ ਜੋ ਕਿਸੇ ਪੱਦਾਰਥ ਦੀ ਤਾਪੀਕੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ (κ) ਅਤੇ ਉਸ ਦੀ ਬਿਜਲੀਗੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ (σ) ਦੇ ਬਿਚ ਸਬੰਧ ਦਿੰਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿਚ ਥੋੜ੍ਹੀ ਆਜ਼ਾਦੀ ਨਾਲ ਘੁੰਮਣ ਵਾਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

• ਤਾਪੀਕੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ (κ): ਇਹ ਕਿਸੇ ਪੱਦਾਰਥ ਦੀ ਤਾਪ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਦੀ ਸਹਿਤਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ।

• ਬਿਜਲੀਗੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ (σ): ਇਹ ਕਿਸੇ ਪੱਦਾਰਥ ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਸੰਚਾਰ ਦੀ ਸਹਿਤਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਹੈ।

ਧਾਤੂਆਂ ਵਿਚ; ਜਦੋਂ ਤਾਪਮਾਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਖੁਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀ ਵਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਤਾਪ ਸੰਚਾਰ ਦੇ ਵਧਾਵ ਦੇ ਲਈ ਲੈਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਹ ਲੈਟਿਸ ਐਓਨਾਂ ਅਤੇ ਖੁਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੇ ਬੀਚ ਟਕਰਾਵ ਵਧਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਬਿਜਲੀਗੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ ਵਿਚ ਗਿਰਾਵਟ ਲਿਆਉਂਦਾ ਹੈ।

ਕਾਨੂੰਨ ਦੁਆਰਾ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਭੂਮਿਕਾ ਵਾਲੀ ਕਿਸੇ ਪੱਦਾਰਥ ਦੀ ਤਾਪੀਕੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ ਅਤੇ ਕਿਸੇ ਪੱਦਾਰਥ (ਧਾਤੂ) ਦੀ ਬਿਜਲੀਗੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਦਾ ਸੁਤੰਤਰ ਰੂਪ ਵਿਚ ਤਾਪਮਾਨ ਨਾਲ ਸਬੰਧ ਦਿੰਦਾ ਹੈ।

ਇਹ ਕਾਨੂੰਨ ਗੁਸਤਾਵ ਵੀਡਮਨ ਅਤੇ ਰੁਡੋਲਫ ਫਰਾਂਜ ਦੇ ਨਾਂ 'ਤੇ ਹੈ ਜੋ 1853 ਵਿਚ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਕਿ ਅਨੁਪਾਤਵੱਖ-ਵੱਖ ਧਾਤੂਆਂ ਵਿਚ ਇੱਕ ਹੀ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਲਗਭਗ ਇੱਕ ਜਿਹਾ ਮੁੱਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਕਾਨੂੰਨ ਦੀ ਉਤਪਤੀ

ਇਸ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਇੱਕ ਸਮਾਨ ਅਤੇ ਇਸੋਟਰੋਪਿਕ ਪੱਦਾਰਥ ਦਾ ਧਿਆਨ ਕਰਨਾ ਹੋਵੇਗਾ। ਇਸ ਪੱਦਾਰਥ ਨੂੰ ਫਿਰ ਇੱਕ ਤਾਪਮਾਨ ਗ੍ਰੇਡੀਏਂਟਨਾਲ ਸਹਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਤਾਪ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦਿਸ਼ਾ ਤਾਪਮਾਨ ਗ੍ਰੇਡੀਏਂਟ ਦੀ ਵਿਰੋਧੀ ਹੋਵੇਗੀ ਸਾਰੇ ਸੰਚਾਰ ਮਾਧਿਕ ਦੁਆਰਾ।
ਤਾਪ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਇੱਕ ਇਕਾਈ ਸਮੇਂ ਦੌਰਾਨ ਇੱਕ ਇਕਾਈ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਤਾਪ ਫਲੱਕਸ ਹੈ। ਇਹ ਤਾਪਮਾਨ ਗ੍ਰੇਡੀਏਂਟ ਦੀ ਅਨੁਪਾਤ ਹੋਵੇਗਾ।

K → ਤਾਪੀਕੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ ਦਾ ਗੁਣਾਂਕ (W/mK)
K = Kphonon + Kelectron; ਕਿਉਂਕਿ ਠੋਸਾਂ ਵਿਚ ਤਾਪ ਦਾ ਸੰਚਾਰ ਫੋਨੋਨ ਅਤੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨ ਦੁਆਰਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

ਹੁਣ, ਸਾਨੂੰ ਤਾਪੀਕੀ ਸੰਚਾਰਯਤਾ ਦੇ ਗੁਣਾਂਕ ਦਾ ਵਿਵਰਣ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨਾ ਹੈ।
ਇਸ ਲਈ, ਸਾਨੂੰ ਧਾਤੂ ਸਲੇਬ ਵਿਚ ਤਾਪ ਦਾ ਪ੍ਰਵਾਹ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਤੋਂ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ ਤੱਕ ਹੋ ਰਿਹਾ ਹੈ ਜਿਸ ਵਿਚ ਇੱਕ ਤਾਪਮਾਨ ਗ੍ਰੇਡੀਏਂਟ ਹੈ।

cv → ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ
n → ਇਕਾਈ ਆਇਤਨ ਦੀ ਇਕਾਈ ਵਿਚ ਕਣਾਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ
λ → ਟਕਰਾਵਾਂ ਦਾ ਔਸਤ ਮੁਕਤ ਰਾਹ
v → ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਗਤੀ

ਸਮੀਕਰਣ (1) ਅਤੇ (2) ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ

ਸਾਨੂੰ ਮਲੁਮ ਹੈ ਕਿ ਖੁਲੇ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਾਂ ਦੀ ਊਰਜਾ ਹੈ

ਸਾਨੂੰ ਸਮੀਕਰਣ (4) ਨੂੰ (3) ਵਿਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ

ਹੁਣ, ਸਥਿਰ ਆਇਤਨ ਦੇ ਲਈ ਇਕ ਆਦਰਸ਼ ਗੈਸ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਤਾਪ,

ਜਦੋਂ ਸਾਨੂੰ ਸਮੀਕਰਣ (8) ਨੂੰ (6) ਵਿਚ ਰੱਖਦੇ ਹੋਏ, ਸਾਨੂੰ ਮਿਲਦਾ ਹੈ

ਅਗਲਾ, ਸਾਨੂੰ ਇੱਕ ਧਾਤੂ ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਦੀ ਸ਼ਾਂਤ ਗਤੀ ਦੀ ਵਿਚਾਰ ਕਰਨੀ ਹੈ ਜਿਸ ਨੂੰ ਬਿਜਲੀ ਕਿਸ਼ਤ, E (ਚਿੱਤਰ 1) ਦੀ ਲਾਗੂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ
J = σ E ; ਓਹਮ ਦਾ ਕਾਨੂੰਨ