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电流通过电阻发热请从干原子级别的微观角度解释一下为什么电流通过有电阻的导体会发热?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/14 20:15:29
电流通过电阻发热
请从干原子级别的微观角度解释一下为什么电流通过有电阻的导体会发热?
自由电子
撞击物质内部的原子
或说撞击物质里的分子,离子
使物质里的分子,原子动能加大,物质温度升高,产生热量
再问: 貌似合理,有没有更详细点的材料?
再答: 一是热是什么。电流热效应中的热是发热,发热表现为温度的变化,温度是分子动能的表征,分子的动能由分子的速度来确定。对于导体来说,所谓分子就是构成导体的原子或离子。 二是导体不通电时是什么状态。导体不通电时就是一般的物质,这个物质中有游离的电子或离子。我们知道构成物质的小粒是在振动的,大家相互碰撞,碰撞中会传递能量(热的传导就是这个),不停地改变单个小粒的速度或者说动能,但总体来说其平均速度或动能是不变的。不振动时就表示其温度在绝对零度了(即开氏温标的0度),但外界环境影响,哪个分子也不能不振动。 三是电流是怎么通过导体的。当导体两端有电压时,即导体两端之间建立电场时,导体内部游离的离子或电子在电场的作用下加速,向某一方向移动,这些电子或离子的动能就增加(能量来源是宏观的电能),在移动过程中电子或离子与原子核或分子碰撞是始终一个方向的(就象我们推秋千,乱推一气,就荡不起来,始终朝一个方向推就荡起来了),就导致原子或分子的动能普遍增加。从宏观上看就感觉这个导体变热了。 四是为什么分子动能大了就热了。物质在运动中会有辐射(即发出电磁波),分子能量大,其原子周围的电子运转速度就快,其辐射就强(电磁波频率就高),所以说分子动能小的东西,没有强的热辐射就拔凉拔凉的,分子动能大了,就热乎了。再大了就辐射出可见光了。炉火红的没有蓝的热,就是红光没有蓝光频率高。所谓红外线热乎的原因是红外线及低于其频率的电磁波波长大,能被物质感知,或称为物质能接受其能量,频率太低了能量太小感知不明显,频率太高了就透过去了而不感知。 2。由于一整块金属放在磁场中时,当磁场变化,在电磁感应的情况下,整块金属可以够成无数多环形回路,产生旋涡状电流,这就叫涡流。如果磁场够大,磁场变化够快,产生的热量能使温度升到很高(比如可以炼钢)。只要涡流够大,3秒内升到1800度从理论上是可以的。 3。电荷之间有碰撞,主要是分子运动产生的分子动能(分子动能是热能的一种),碰撞时,其实它很不能撞到一起,相对于它们的大小来说,还隔着很远,由电场斥力就会使它们分开,所以不存在摩擦一说。