Wiedemann–Franz lag

Wiedemann–Franz-lagen är ett samband inom fysiken som relaterar en metals elektriska ledningsförmåga till dess termiska ledningsförmåga. Det anger att förhållandet mellan den elektriska ledningsförmågan och den termiska ledningsförmågan hos en metall är proportionellt mot temperaturen och är lika med en konstant känd som Lorenz-talet. Wiedemann–Franz-lagen är uppkallad efter de tyska fysikerna Georg Wiedemann och Robert Franz, som först föreslog det på mitten av 1800-talet.

Derivering av Wiedemann–Franz-lagen:

Matematiskt kan Wiedemann–Franz-lagen uttryckas som:

σ/κ = L T

där:

σ – Metallens elektriska ledningsförmåga

κ – Metallens termiska ledningsförmåga

L – Lorenz-talet

T – Metallens temperatur

Wiedemann–Franz-lagen bygger på idén att värme- och elektricitetsledning i en metall är relaterade till rörelsen av metallens elektroner. Enligt lagen är förhållandet mellan den elektriska ledningsförmågan och den termiska ledningsförmågan hos en metall ett mått på effektiviteten med vilken metallens elektroner transporterar värme.

Wiedemann–Franz-lagen är användbar för att förutsäga den termiska och elektriska ledningsförmågan hos metaller vid olika temperaturer. Den är också användbar för att förstå beteendet hos metaller i elektroniska enheter, där både elektrisk ledningsförmåga och termisk ledningsförmåga är viktiga överväganden. Lagten anses generellt vara en bra approximation för de flesta metaller vid låga temperaturer, men den kan brytas ned vid högre temperaturer eller i närvaro av starka elektron-fonon-interaktioner.

Begränsningar i Wiedemann–Franz-lagen:

• Värdet på L varierar beroende på ämnet.

• Denna lag gäller inte vid mellantemperaturer.

• I rena metaller ökar både σ och κ när temperaturen sjunker.

Uttryck: Respektera originalversionen, bra artiklar är värda att delas, om det finns upphovsrättsskydd kontakta för radering.