sciencetalk

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??)

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.

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?

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!

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

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.