Wiedemann-Franzsches Gesetz

Das Wiedemann-Franzsche Gesetz, auch Wiedemann-Franz-Gesetz, (benannt nach Gustav Heinrich Wiedemann und Rudolph Franz) ist ein empirisches Gesetz, welches das Verhältnis zwischen thermischer Leitfähigkeit ${\displaystyle \lambda }$ und elektrischer Leitfähigkeit ${\displaystyle \sigma }$ in einem Metall als nahezu proportional zur Temperatur T beschreibt, unabhängig von dem betrachteten Metall:

${\displaystyle {\frac {\lambda }{\sigma }}=L\cdot T}$

Die Proportionalitätskonstante ${\displaystyle L={\frac {\lambda }{\sigma T}}}$ im Bereich ${\displaystyle 2{,}1\ldots 2{,}9\cdot 10^{-8}\,\mathrm {W\,\Omega \,K^{-2}} }$ (oder ${\displaystyle \mathrm {V^{2}\,K^{-2}} \,}$) heißt Lorenz-Zahl.

In der Grafik sind der Kehrwert der elektrischen Leitfähigkeit, nämlich der spezifische Widerstand ${\displaystyle \rho =1/\sigma }$, und die thermische Leitfähigkeit von Kupfer als rote und grüne Linie aufgetragen. Das Produkt der beiden Größen, die blaue Linie, hängt von der Temperatur ab. Nach Division durch die Temperatur erhält man die Lorenz-Zahl, hellblaue Linie. Bei 300 K liegt sie bei 2,31·10⁻⁸ V² K⁻² und steigt bis 900 K um weniger als 5 Prozent auf 2,41·10⁻⁸ V² K⁻².