Wiedemann–Franzův zákon

Wiedemann–Franzův zákon je vztah v fyzice, který spojuje elektrickou vodivost kovu s jeho tepelnou vodivostí. Říká, že poměr elektrické vodivosti k tepelné vodivosti kovu je úměrný teplotě a je roven konstantě známé jako Lorenzovo číslo. Wiedemann–Franzův zákon nese jméno po německých fyzicích Georgu Wiedemannovi a Robertu Franzovi, kteří ho poprvé navrhli v polovině 19. století.

Odvození Wiedemann–Franzova zákona:

Matematicky lze Wiedemann–Franzův zákon vyjádřit takto:

σ/κ = L T

kde:

σ – Elektrická vodivost kovu

κ – Tepelná vodivost kovu

L – Lorenzovo číslo

T – Teplota kovu

Wiedemann–Franzův zákon je založen na myšlence, že vedení tepla a elektřiny v kovu je spojeno s pohybem elektronů kovu. Podle tohoto zákona je poměr elektrické vodivosti k tepelné vodivosti kovu měřítkem efektivity, jakou elektrony kovu přenášejí teplo.

Wiedemann–Franzův zákon je užitečný pro předpovídání tepelné a elektrické vodivosti kovů při různých teplotách. Je také užitečný pro porozumění chování kovů v elektronických zařízeních, kde jsou důležité obě vodivosti. Zákon se obecně považuje za dobré aproximace pro většinu kovů při nízkých teplotách, ale může selhat při vyšších teplotách nebo při silných interakcích mezi elektrony a fonony.

Omezení Wiedemann–Franzova zákona:

• Hodnota L se liší v závislosti na látku.

• Tento zákon se nevztahuje na střední teploty.

• U čistých kovů se σ a κ zvyšují s poklesem teploty.

Poznámka: Respektujte původ, doporučujeme sdílet kvalitní články. Pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro jejich odstranění.