Wiedemann–Franz -laki

Wiedemann–Franzin laki on fysiikan suhde, joka yhdistää metallin sähköjohtavuuden sen lämpöjohtavuuteen. Laki sanoo, että metallin sähköjohtavuuden ja lämpöjohtavuuden suhde on verrannollinen lämpötilaan ja on vakio, jota kutsutaan Lorenzin numeroksi. Wiedemann–Franzin lain nimi tulee saksalaisfysiikoilta Georg Wiedemannilta ja Robert Franzilta, jotka ehdottivat sitä keskiviikossa 19. vuosisadalla.

Wiedemann–Franzin lain johtaminen:

Matemaattisesti Wiedemann–Franzin lain voidaan ilmaista seuraavasti:

σ/κ = L T

missä:

σ – Metallin sähköjohtavuus

κ – Metallin lämpöjohtavuus

L – Lorenzin numero

T – Metallin lämpötila

Wiedemann–Franzin laki perustuu ajatukseen, että metalleissa lämmön ja sähkön johtuminen liittyy metallin elektronien liikkeeseen. Lain mukaan metallin sähköjohtavuuden ja lämpöjohtavuuden suhde on mittari sille, kuinka tehokkaasti metallin elektronit kuljettavat lämpöä.

Wiedemann–Franzin laki on hyödyllinen ennustettaessa eri lämpötiloissa olevien metallien lämpö- ja sähköjohtavuutta. Se on myös hyödyllinen ymmärtääksesi metalleja elektroniikkalaitteissa, joissa sekä sähköjohtavuus että lämpöjohtavuus ovat tärkeitä huomioita. Laki yleensä pidetään hyvänä approksimaationa useimpien metallien käsittelyssä alhaisilla lämpötiloilla, mutta se voi epäonnistua korkeammilla lämpötiloilla tai vahvojen elektroni-fononien vuorovaikutusten ollessa läsnä.

Wiedemann-Franzin lain rajoitukset:

• L:n arvo vaihtelee aineesta riippuen.

• Tämä laki ei päde välillisiin lämpötiloihin.

• Puhtaimmilla metalleilla sekä σ että κ kasvavat, kun lämpötila laskee.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.