Wiedemann–Franz-loven
Wiedemann–Franz-loven er en relasjon i fysikken som knytter den elektriske ledeevnen til et metall til dets termiske ledeevne. Den sier at forholdet mellom den elektriske ledeevnen og den termiske ledeevnen til et metall er proporsjonalt med temperaturen og er lik en konstant kjent som Lorenz-tallet. Wiedemann–Franz-loven er oppkalt etter de tyske fysikerne Georg Wiedemann og Robert Franz, som først foreslo det i midten av 1800-tallet.
Derivering av Wiedemann–Franz-loven:
Matematisk kan Wiedemann–Franz-loven uttrykkes som:
σ/κ = L T
der:
σ – Elektrisk ledeevne til metallet
κ – Termisk ledeevne til metallet
L – Lorenz-tallet
T – Temperaturen til metallet
Wiedemann–Franz-loven baserer seg på ideen om at overføringen av varme og elektrisitet i et metall er relatert til bevegelsen til metallets elektroner. Ifølge loven er forholdet mellom den elektriske ledeevnen og den termiske ledeevnen til et metall et mål på effektiviteten med hvilken metallets elektroner transporterer varme.
Wiedemann–Franz-loven er nyttig for å forutsi den termiske og elektriske ledeevnen til metaller ved ulike temperaturer. Den er også nyttig for å forstå oppførselen til metaller i elektroniske enheter, der både elektrisk ledeevne og termisk ledeevne er viktige hensyn. Loen regnes generelt som en god tilnærming for de fleste metaller ved lave temperaturer, men den kan bryte sammen ved høyere temperaturer eller i tilstedeværelse av sterke elektron-fonon-interaksjoner.
Begrensninger i Wiedemann-Franz-loven:
Verdien av L varierer avhengig av stoffet.
Denne loven gjelder ikke for mellomtemperaturer.
I rene metaller øker både σ og κ når temperaturen synker.
Erklæring: Respekt for originalverket, godt innhold fortjener å deles, ved inngripen kontakt for sletting.
