Lei de Wiedemann–Franz

A lei de Wiedemann–Franz é unha relación na física que relaciona a conductividade eléctrica dun metal coa súa conductividade térmica. Establece que a razón entre a conductividade eléctrica e a conductividade térmica dun metal é proporcional á temperatura e é igual a unha constante coñecida como o número de Lorenz. A lei de Wiedemann–Franz recibe o seu nome dos físicos alemáns Georg Wiedemann e Robert Franz, que a propuxeron por primeira vez no medio do século XIX.

Derivación da lei de Wiedemann–Franz:

Matemáticamente, a lei de Wiedemann–Franz pode expresarse como:

σ/κ = L T

onde:

σ – Conductividade eléctrica do metal

κ – Conductividade térmica do metal

L – O número de Lorenz

T – Temperatura do metal

A lei de Wiedemann–Franz basease na idea de que a conducción de calor e electricidade nun metal está relacionada co movemento dos electróns do metal. Segundo a lei, a razón entre a conductividade eléctrica e a conductividade térmica dun metal é unha medida da eficiencia con que os electróns do metal transportan o calor.

A lei de Wiedemann–Franz é útil para predecir a conductividade térmica e eléctrica dos metais a diferentes temperaturas. Tamén é útil para entender o comportamento dos metais en dispositivos electrónicos, onde tanto a conductividade eléctrica como a térmica son consideracións importantes. A lei xeralmente considerase unha boa aproximación para a maioría dos metais a temperaturas baixas, pero pode desmoronarse a temperaturas máis altas ou na presenza de fortes interaccións electrón-fónon.

Limitacións da Lei de Wiedemann-Franz:

• O valor de L varía dependendo da substancia.

• Esta lei non se aplica a temperaturas intermedias.

• En metais puros, tanto σ como κ aumentan cando a temperatura diminúe.

Declaración: Respetar el original, artículos buenos que merecen ser compartidos, si hay infracción por favor contactar para eliminar.