Νόμος των Wiedemann–Franz

Το νόμο των Wiedemann–Franz είναι μια σχέση στη φυσική που συνδέει την ηλεκτρική διαγωνιστικότητα ενός μετάλλου με τη θερμική διαγωνιστικότητά του. Δηλώνει ότι το λόγος της ηλεκτρικής διαγωνιστικότητας προς τη θερμική διαγωνιστικότητα ενός μετάλλου είναι ανάλογος με τη θερμοκρασία και είναι ίσος με μια σταθερά γνωστή ως αριθμός Lorenz. Ο νόμος των Wiedemann–Franz πήρε το όνομά του από τους Γερμανούς φυσικούς Georg Wiedemann και Robert Franz, οι οποίοι τον πρότειναν πρώτοι στα μέσα του 19ου αιώνα.

Παραγωγή του νόμου Wiedemann–Franz:

Μαθηματικά, ο νόμος των Wiedemann–Franz μπορεί να εκφραστεί ως εξής:

σ/κ = L T

όπου:

σ – Ηλεκτρική διαγωνιστικότητα του μετάλλου

κ – Θερμική διαγωνιστικότητα του μετάλλου

L – Ο αριθμός Lorenz

T – Θερμοκρασία του μετάλλου

Ο νόμος των Wiedemann–Franz βασίζεται στην ιδέα ότι η διαγωνιστικότητα θερμότητας και ηλεκτρισμού σε ένα μέταλλο σχετίζεται με τη κίνηση των ηλεκτρονίων του μετάλλου. Σύμφωνα με τον νόμο, ο λόγος της ηλεκτρικής διαγωνιστικότητας προς τη θερμική διαγωνιστικότητα ενός μετάλλου είναι μέτρο της αποτελεσματικότητας με την οποία τα ηλεκτρόνια του μετάλλου μεταφέρουν θερμότητα.

Ο νόμος των Wiedemann–Franz είναι χρήσιμος για την πρόβλεψη της θερμικής και ηλεκτρικής διαγωνιστικότητας των μετάλλων σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Είναι επίσης χρήσιμος για την κατανόηση της συμπεριφοράς των μετάλλων σε ηλεκτρονικά συστήματα, όπου και η ηλεκτρική διαγωνιστικότητα και η θερμική διαγωνιστικότητα είναι σημαντικές παραμέτροι. Ο νόμος θεωρείται συνήθως ως καλή προσέγγιση για τα περισσότερα μετάλλα σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά μπορεί να αποτύχει σε υψηλότερες θερμοκρασίες ή σε παρουσία ισχυρών διαδραστικοτήτων ηλεκτρόνιων-φωνών.

Οι περιορισμοί του νόμου Wiedemann-Franz:

• Η τιμή του L μπορεί να μεταβάλλεται ανάλογα με το υλικό.

• Αυτός ο νόμος δεν ισχύει σε μεσαίες θερμοκρασίες.

• Σε καθαρά μέταλλα, και η σ και η κ αυξάνονται όταν η θερμοκρασία μειώνεται.

Δήλωση: Επιδείξτε σεβασμό στο αρχικό, καλά άρθρα αξίζει να μοιραστούν, αν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.