Wiedemann–Franz-törvény
A Wiedemann–Franz-törvény egy fizikai összefüggés, amely a fém elektromos vezetőképességét köti össze annak hővezetőképességével. A törvényszeg szerint a fém elektromos vezetőképessége és hővezetőképessége közötti arány arányos a hőmérséklettel, és egy állandó, a Lorenz-számnak ismert értékkel egyenlő. A Wiedemann–Franz-törvényt a német fizikusok, Georg Wiedemann és Robert Franz nevére adták, akik először felállították ezt az összefüggést a 19. század közepén.
A Wiedemann–Franz-törvény levezetése:
Matematikailag a Wiedemann–Franz-törvény így fejezhető ki:
σ/κ = L T
ahol:
σ – A fém elektromos vezetőképessége
κ – A fém hővezetőképessége
L – A Lorenz-szám
T – A fém hőmérséklete
A Wiedemann–Franz-törvény azon az elképzelésen alapul, hogy a hő- és elektromosságvezetés a fémben a fém elektronjainak mozgásával kapcsolatos. A törvény szerint a fém elektromos vezetőképessége és hővezetőképessége közötti arány mérőszám a fém elektronjainak hatékonyságára vonatkozóan, ahogy hőt visznek.
A Wiedemann–Franz-törvény hasznos lehet a fémmek hő- és elektromosságvezetőképességének előrejelzésére különböző hőmérsékleteken. Hasznos is a fémmek viselkedésének megértésében elektronikus eszközökben, ahol mind a hővezetőképesség, mind az elektromos vezetőképesség fontos szempont. Általánosságban a törvény jól alkalmazható legtöbb fémben alacsony hőmérsékleteknél, de magasabb hőmérsékleteknél vagy erős elektron-fónon interakciók esetén megsérülhet.
A Wiedemann–Franz-törvény korlátai:
Az L értéke a anyagtól függően változik.
Ez a törvény nem alkalmazható középhőmérsékleteknél.
Tiszta fémben σ és κ is emelkedik, ahogy a hőmérséklet csökken.
Nyilatkozat: Tiszteletben tartsuk az eredeti cikket, jó cikkek megosztásra méltóak, ha sérül az autorszomszédos jog, lépjünk kapcsolatba a törlés érdekében.
