Den Wiedemann-Franz lov er en sammenheng mellom den elektriske ledningsevne og varmeledningsevne av et metall. Den er oppkalt etter arbeidet til Gustav Heinrich Wiedemann og Rudolph Franz utført i 1853.
I henhold til denne loven:
er uavhengig av temperatur, hvor det kalles Lorenz-konstanten eller Wiedemann-Franz-forholdet. Den elektriske ledningsevnen noteres , og den termiske ledningsevnen .
Opprinnelsen til dette konstante forholdet kan forklares kvalitativt ved å merke seg at et elektron har en ladning og utsettes for en standard elektrisk kraft , der betegner det elektriske feltet. Den elektriske ledningsevnen til et metall er derfor proporsjonal med . På den annen side, i termisk transport, er varmekapasiteten per elektron proporsjonal med og kraften som virker på elektronene er proporsjonal med . Varmeledningsevnen er derfor proporsjonal med . I følge dette kvalitative argumentet forventer vi derfor at forholdet er proporsjonalt med .
For å demonstrere Wiedemann-Franz-loven er det nødvendig å bruke Boltzmann-ligningen for elektroner. Det er vist at hvis elektronene bare er spredt av urenheter (og derfor ikke endrer energi etter en kollisjon), er Wiedemann-Franz-loven gyldig. Hvis elektronene derimot samhandler med hverandre, eller samhandler med fononer , eller mer generelt hvis det er uelastiske kollisjoner , gjelder ikke Wiedemann-Franz-loven lenger. Ved tilstrekkelig lav temperatur blir kollisjoner med urenheter dominerende i transporten, og Wiedemann-Franz-loven blir verifisert.
Denne loven er ikke systematisk verifisert, vanligvis i systemer ved kryogene temperaturer, men også i noen systemer ved høye temperaturer, for eksempel i vanadiumdioksid .