{"id":78578,"date":"2024-01-14T13:17:02","date_gmt":"2024-01-14T13:17:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/elektrische-und-thermische-leitfaehigkeit\/"},"modified":"2024-01-14T16:38:26","modified_gmt":"2024-01-14T16:38:26","slug":"elektrische-und-thermische-leitfaehigkeit","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/de\/elektrische-und-thermische-leitfaehigkeit\/","title":{"rendered":"Elektrische und thermische Leitf\u00e4higkeit"},"content":{"rendered":"<h2>Elektrische und thermische Leitf\u00e4higkeit<\/h2>\n<p>Die elektrische und thermische Leitf\u00e4higkeit von Metallen stehen bei einer gegebenen Temperatur in einem proportionalen Verh\u00e4ltnis zueinander. Allerdings f\u00fchrt eine Erh\u00f6hung der Temperatur zu einer Zunahme der thermischen Leitf\u00e4higkeit, w\u00e4hrend die elektrische Leitf\u00e4higkeit abnimmt. Dieses Verhalten wird durch das Wiedemann-Franz-Gesetz quantifiziert. Das Gesetz besagt, dass das Verh\u00e4ltnis des elektronischen Beitrags der thermischen Leitf\u00e4higkeit (k) zur elektrischen Leitf\u00e4higkeit (\u03c3) eines Metalls proportional zur Temperatur (T) ist. Qualitativ basiert diese Beziehung darauf, dass sowohl der W\u00e4rme- als auch der elektrische Transport auf den freien Elektronen im Metall beruhen.<\/p>\n<p>Die elektrische Leitf\u00e4higkeit nimmt ab, wenn die Partikelgeschwindigkeit steigt, da die Kollisionen die Elektronen vom vorw\u00e4rts gerichteten Ladungstransport ablenken. Die thermische Leitf\u00e4higkeit hingegen steigt mit der durchschnittlichen Partikelgeschwindigkeit, was den vorw\u00e4rts gerichteten Energietransport erh\u00f6ht. Das Wiedemann-Franz-Gesetz wird generell bei hohen Temperaturen gut befolgt. In niedrigen und mittleren Temperaturbereichen versagt das Gesetz jedoch aufgrund der inelastischen Streuung der Ladungstr\u00e4ger.<\/p>\n<h2>Elektrische Leitf\u00e4higkeit<\/h2>\n<p>Die elektrische Leitf\u00e4higkeit ist eine physikalische Eigenschaft von Materialien, die die F\u00e4higkeit eines Materials zur Leitung von elektrischem Strom darstellt. Die SI-Einheit der elektrischen Leitf\u00e4higkeit ist Siemens pro Meter (S\/m). Die elektrische Leitf\u00e4higkeit eines Materials wird durch mehrere Faktoren bestimmt, darunter die Dichte und Mobilit\u00e4t von Ladungstr\u00e4gern (wie Elektronen oder Ionen), die Struktur des Materials, die Temperatur und andere Umweltfaktoren.<\/p>\n<p>Materialien mit hoher elektrischer Leitf\u00e4higkeit, wie Metalle und einige Arten von Salzen und L\u00f6sungen, werden h\u00e4ufig in elektrischen und elektronischen Anwendungen eingesetzt, wo sie dazu dienen, elektrischen Strom mit minimalen Widerst\u00e4nden oder Energieverlusten zu leiten. Andere Materialien mit geringer elektrischer Leitf\u00e4higkeit, wie Isolatoren und Halbleiter, werden in Anwendungen eingesetzt, in denen sie dazu dienen k\u00f6nnen, den Fluss elektrischer Ladungen zu steuern oder zu manipulieren.<\/p>\n<h2>Thermische Leitf\u00e4higkeit<\/h2>\n<p>Die thermische Leitf\u00e4higkeit der meisten Fl\u00fcssigkeiten und Feststoffe variiert mit der Temperatur, und bei D\u00e4mpfen h\u00e4ngt sie auch vom Druck ab. Im Allgemeinen haben Metalle als Feststoffe eine kristalline Struktur, in der die Ionen (Kerne mit ihren umgebenden Schalen von Kern-Elektronen) translationell \u00e4quivalente Positionen im Kristallgitter einnehmen. Metalle haben im Allgemeinen eine hohe elektrische Leitf\u00e4higkeit, hohe thermische Leitf\u00e4higkeit und hohe Dichte. Der Transport von thermischer Energie kann daher auf zwei Effekte zur\u00fcckgef\u00fchrt werden: die Migration von freien Elektronen und Gittervibrationswellen (Phononen).<\/p>\n<h2>N\u00e4chster Artikel<\/h2>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Electrical and Thermal Conductivity\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/electrical-and-thermal-conductivity\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bei einer bestimmten Temperatur sind die thermische und elektrische Leitf\u00e4higkeit von Metallen proportional, aber eine Erh\u00f6hung der Temperatur erh\u00f6ht die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und verringert gleichzeitig die elektrische Leitf\u00e4higkeit.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1577,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[11],"tags":[],"class_list":["post-78578","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v17.9 - 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