浅谈金属导体的导电率和导热率的关系

浅谈金属导体的导电率和导热率的关系我们知道，一切导体不但导电率好，而且导热率也很好（绝缘体的导电和导热性能不好，根据经典电子理论导体的这种一致性不是偶然的而是必然的，这是由于导体中有大量的自由电子，非金属导体由于主要靠原子或分子之间的传递导热，传热速度和效率很低。但是一切金属导体高温部分的热量不但靠原子之间的传递更重要的靠自由电子的运动传递，所以它们的传热速度和效率很高。根据经典电子理论金属导体中的自由电子除了跟其它自由电子或原子碰撞外几乎不受力的作用，可以认为它们在相邻两次碰撞之间的路径上做匀速度直线运动，在这种情况下自由电子平均平动能只跟金属导体的绝对温度T有关，即Ek=3kT/2(k是玻尔兹曼常数)。所以金属导体高温部分自由电子的运动比相邻低温部分的自由电子的动能大，由于自由电子的运动速度很大在高温部分具有较大动能的自由电子的多余的动能通过碰撞的形式传输给相邻范围的自由电子，就这样加快了热量的传输。我们把金属导体电阻率的倒数叫做导电率，用y表示，由于大学物理有关知识可知金属导体导热率x跟导电率y的比值跟绝对温度T成正比，跟金属的类型无关，如这个关系用公式表示，则：x/y=3k2T/e2可见，在同等温度条件下金属的导电性能越高导热性能也越高。