電流流過電阻產生熱效應的基本原理是什麼?

時間 2021-05-11 13:31:43

1樓:飛雪2009

說起這一類問題,我們腦子裡想到的都是粒子模型。導體的結構,就是固定的原子,流動的電子。滿腦子大球,小球,小球圍著大球轉。

我們現在對熱的理解,是原子,分子。無規則的快速運動,運動越快溫度越高。

現在的問題就是如果按這樣的基本結構來想。流經導體的電子,它是如何讓導體發熱的?在微觀層面到底發生了什麼?

先從巨集觀來看,導體流過很少的電流,它是不會發熱的,當通過很大電流時他就會燒紅。甚至燒斷。

在生活中我們看到的物體,基本在相對低溫狀態下都是呈固體。高溫下呈液體。或熔融狀。

2樓:standli

溫度是衡量分子自由運動強烈程度的表徵,作為金屬或者其他可以看作晶體的固體來說,溫度就是晶格振動劇烈程度(沒記錯的話)的表徵,晶格振動可以看作聲子,作為載流子的電子,在電壓的作用下向著同一方向運動,電子撞擊聲子(聲子散射),聲子振動能量增加,所以振動更劇烈,因此溫度就高了。

聲子散射,半導體物理,平均電子自由程,可能需要搜尋一下這些概念。具體記不太清了,大意如此。

3樓:

不是專業人員,只是來想象一下。

電流增大,那麼電子運動速度更快,那麼導體內的原子核外的電子雲由於外層電子的速度快,導致原子大了。

原本的熱運動由於原子體積大了,那麼碰撞就會更厲害,表現出來就是熱運動更快了。因此會發熱,會膨脹。如果電子運動太快,達到躍遷,那麼還會釋放光子。

4樓:

發熱本質是內能,既原子震動與分子運動的動能;高電流即表示電子流量高速度快,發生碰撞機率也大,把電能(電子勢能)轉化為動能的效率也高了

5樓:柳下漱石

電能通過軌道遮蔽效應賦予原子核動能。

溫度是表示物體冷熱程度的物理量,微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度,溫度是物體內分子間平動動能的一種表現形式。分子運動愈快,即溫度愈高,物體愈熱;分子運動愈慢,即溫度愈低,物體愈冷。

導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下,載流子作定向運動,形成明顯的電流。金屬是最常見的一類導體。

金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛,而成為自由電子,留下的正離子(原子實)形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大,所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。金屬導體的電阻率一般隨溫度降低而減小。

在多電子原子中,電子不僅受核的吸引作用,同時還要受到電子間的排斥作用,以及電子之間交換能的影響。由於不同元素原子的原子核電荷及電子數不同,所以電子受到的作用和影響也不同,從而使每一種元素原子軌道能量都有各自的數值。

電子是遵循量子力學的基本粒子,具有波粒二象性。在中心力場的Slater模型中,核外某一電子受其餘電子的排斥作用,可以平均起來看作是這些電子所產生的電子雲的作用,並且把這種作用歸結為抵消了部分核電荷。我們把一電子對另一電子產生抵消核電荷的影響稱為遮蔽效應。

對於l值相同的同一型別軌道來說,隨著主量子數n的增大,其徑向分布的主峰離核越遠,使得核對電子的吸引減弱,同時受到其它電子的遮蔽越多,總的遮蔽常數σ也越大,所以軌道能量也就越高。

6樓:電機小馬達

電子做功了,所以產生了熱。

為什麼自由電子碰撞就會產生熱?

為什麼電流經過導體就會產生磁場?

應該是涉及到了最底層的基礎學科的研究,電流經過導體,電勢能通過自由電子碰撞的方式,轉換為了熱能。至於這個熱能怎麼產生的……不清楚,不明白……這可不是什麼基本原理,也許就是懸而未決的問題。

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