当电子流过导体时,它会受到电阻损耗,不幸的是,它具有从该电流产生热量的能力,使我们在与电源相对的导体另一端的电流较小。
当电流因热而损失时,电子会发生什么?我的意思是,它还剩下什么?我猜热量是由摩擦引起的,但这并不意味着电子不能一直穿过导体的负载,还是什么?
当电子流过导体时,它会受到电阻损耗,不幸的是,它具有从该电流产生热量的能力,使我们在与电源相对的导体另一端的电流较小。
当电流因热而损失时,电子会发生什么?我的意思是,它还剩下什么?我猜热量是由摩擦引起的,但这并不意味着电子不能一直穿过导体的负载,还是什么?
不,电流不会因热量而损失。无论电线(或任何其他电阻器)散发多少热量,相同的电流在电线的一端流动,从另一端流出。
能量是守恒的,因为电阻乘以电流会导致电压降。这个电压乘以电流就是功率,它取自电路并加热电阻器。电阻器中的电压降意味着电路其余部分可用的电压较少,但通过整个回路的电流是相同的。
这类似于由高压水驱动的涡轮机。来自涡轮机的水量与流入量相同,但输入流量和输出流量之间存在压力差。压力差(类似于电压)乘以水流(类似于电流)代表完成的功,这会导致涡轮机旋转。
电子不会“去”任何地方,并且电流(电子的净流动)不会因加热而“丢失”。但是电子通过施加电场获得能量,并且它们可以通过与导体中的其他粒子(原子核)的非弹性相互作用而失去能量。能量损失是随机振动运动的形式,这只是“热量”的另一种说法。
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在现代理解和最简化的术语中,导体的电阻是由电子与金属原子晶格的集体振荡(称为“声子”)碰撞引起的。晶格的振荡可以被认为是“声子气体”,它实际上决定/定义了导体的温度,因此所有经典的热力学都适用。在碰撞过程中,漂移的电子会失去能量,因此需要外部电场来维持它们的流动。在这篇漂亮的维基百科文章“电阻率和电导率”中查看更多解释。
电子是具有非常特殊性质的粒子。它们表现为具有质量和速度的物质,当与其他粒子碰撞时,它们会产生热量。电子的另一种性质是当电子改变方向时伴随电子的磁场。这种在任何其他粒子而不是电子中都找不到的独特性质具有真正的魔力。
因此电子在使用后不会消失,而是在完成所需的工作后返回到原来的发送者。他们就像具有特殊技能的工人,当他们的经理通过给予他们一些奖励来派他们执行一项特殊任务时,他们在完成分配的任务后又回到同一个经理那里,当他可以用适当的激励将他们送回另一项任务时。
例如,如果我们需要电机旋转,电源(经理)会询问电机(客户)旋转一秒钟需要多少劳动力。电机通过测量它需要多少旋转力来克服旋转部件的机械阻力,然后以所需的速度旋转它们来计算这一点。
知道在磁场中移动的电子会产生旋转力,现在需要的是在这一秒内发送正确数量的电子(劳动力),当它们切断电机的内部磁场时,它们能够产生所需的旋转力。一秒钟内的电子数量就是电流强度,并且要持续更多秒,电源(管理器)应该有能力每秒发送相同数量的电子,因此它应该有必要的激励来强制(说服)所需的数量电子去客户并完成所需的工作。
激励也可以是另一个磁场,但这次施加在电源中的电子上(经理将他们的工作置于非常紧张的情况下,迫使他们前进)这个磁场在电子旋转时施加在电子上,使用另一种形式的能量,如水落或加压水蒸气。
为了继续发送电子(劳动力),经理必须继续支付奖励(例如沸水以产生水蒸气)。这就是为什么我们需要消耗某种能量来产生电能。