Ley de la conductividad de Wiedemann-Franz

En física, la ley de la conductividad de Wiedemann-Franz establece para los metales, la razón de la contribución electrónica de la conductividad térmica a la conductividad eléctrica.

Historia

Esta ley empírica lleva el nombre de los físicos alemanes Gustav Wiedemann (1826-1899) y Rudolph Franz (1826-1902), quien en 1853 informó que ( κ   /   σ {\displaystyle \kappa \ /\ \sigma } ) tenía aproximadamente el mismo valor para los diferentes metales a la misma temperatura.[1]​ La proporcionalidad de ( κ   /   σ {\displaystyle \kappa \ /\ \sigma } ) con la temperatura fue descubierta por Ludvig Lorenz en 1872.

Simbología

Simbología
Símbolo Nombre Unidad
T {\displaystyle T} Temperatura absoluta K
κ {\displaystyle \kappa } Conductividad térmica W / (m K)
σ {\displaystyle \sigma } Conductividad eléctrica S / m
Constantes
e {\displaystyle e} Carga elemental C
k B {\displaystyle k_{\rm {B}}} Constante de Boltzmann J / K
L {\displaystyle L} Número de Lorenz W Ω / K2

Descripción

κ σ = L   T {\displaystyle {\frac {\kappa }{\sigma }}=L\ T}

La constante de proporcionalidad (Número de Lorenz) es igual a:

L = κ σ   T = π 2 3 ( k B e ) 2 = ( 2.44 × 10 8 )   W   Ω   /   K 2 {\displaystyle L={\frac {\kappa }{\sigma \ T}}={\frac {\pi ^{2}}{3}}\left({\frac {k_{\rm {B}}}{e}}\right)^{2}=(2.44\times 10^{-8})\ \mathrm {W\ \Omega \ /\ K^{2}} }

Notas

  1. Franz, R.; Wiedemann, G. (1853). «Ueber die Wärme-Leitungsfähigkeit der Metalle». Annalen der Physik (en alemán) 165 (8): 497-531. Bibcode:1853AnP...165..497F. doi:10.1002/andp.18531650802. 

Fuente

  • Clifford A. Pickover, De Arquímedes a Hawking. Las leyes de la ciencia y sus descubridores, traducción de Joan Lluís Riera, Crítica, Barcelona, 2009, págs. 475-482.
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