Waardoor komt het temperatuursverschil bij metalen draadjes?

[Anonymous]

Ik heb een vraag: Waarom heeft het ene metalen draadje een hogere smeltwaarde dan een ander metalen draadje? Bijvoorbeeld het verschil tussen koper en ijzer; ijzer heeft een hogere smeltwaarde dan koper, waardoor komt dit verschil? (Dichtheid van desbetreffende metaal??)

[Anonymous]

Dat heeft te maken met dat verschillende materialen verschillende hoeveelheden elektronen heeft. Vb Waterstof heeft 1 elektron en helium 2, en die elektronen zorgen voor de eigenschappen van een materiaal.

[Anonymous]

Waterstof en helium zijn geen metalen hoor......

Maar heeft het aantal elektronen in een metaal ook te maken met de smeltwaarde dan??? En zoja, is het dan zo: meer elektronen=hogere smeltwaarde?

[markzweers]

Volgens mij heeft de smeltwaarde alles te maken met mobiliteit van de elektronen:

mobiliteit = snelheid / elektrisch veld: mu=v/E

Hoe lager de mobiliteit, hoe hoger de weerstand R (triviaal?):

R=rho*l/A, met rho=1/(mu*q*N);

l de lengte, A het opp., q de elementaire lading (1.6e-19 C) en N het

aantal geinjecteerde electronen.

Als de lengte, oppervlakte (doorsnede) en de stroom (=stroomdichtheid*opp=q*mu*N*E*A=q*v*N*A), gelijk blijven, dan bepaalt enkel de mobiliteit van de elektronen de weerstand, en deze bepaald de Joulse vermogensdissipatie in de geleider. Joulse dissipatie betekent dat elektrisch vermogen * tijd wordt omgezet in thermische energie, en die thermische energie zorgt er weer voor dat je draadje eerder smelt. Overigens: de wet van Ohm, V=I*R, geldt niet meer op het moment dat je draadje gaat gloeien of erg warm wordt!

[markzweers]

Eigenlijk wordt meestal een stroomdichtheid opgegeven als reden voor verwarming, echter deze stroomdichtheid wordt weer bepaald door bovengenoemde factoren... detail maar toch

[Anonymous]

ok bedankt. De berekeningen waren eigenlijk overbodig, maar toch mooi meegenomen als extra informatie. Ik moest eigenlijk alleen het temperatuurverschil tussen verschillende metalen verklaren. Wat ik nu dus weet; de mobiliteit van elektronen in een metaal, bepaald de smeltwaarde van een metaal.