Pytanie:
W jaki sposób energia elektryczna wytwarza ciepło i dokąd idą elektrony?
chwi
2013-08-27 01:25:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kiedy elektrony przepływają przez przewodnik, są narażone na straty rezystancyjne, które mają niefortunną zdolność do wytwarzania ciepła z tego prądu, pozostawiając mniejszy prąd na drugim końcu przewodnika, naprzeciw źródła zasilania.

Co dzieje się z elektronem, gdy tracony jest prąd z powodu ciepła? To znaczy, co z tego zostało? Wydaje mi się, że ciepło jest spowodowane tarciem, ale to nie znaczy, że elektron nie jest w stanie przejść przez całą drogę do obciążenia przewodnika, czy co?

Zachowanie ładunku elektrycznego = wszystkie elektrony, które dostaną się do przewodnika, ostatecznie go opuszczą (chyba że ma jakąś pojemność, w którym to przypadku elektrony mogą pozostać w przewodniku i go naładować). W stanie ustalonym przepływy na obu końcach przewodnika są dokładnie równe.
@VasiliyZukanov Popraw mnie, jeśli się mylę, ale pojemność nie zbiera elektronów; te wchodzące z jednej strony powodują, że inne są wypychane z drugiej strony, tak jak w przewodniku. Powierzchnie elektrostatyczne można jednak w rzeczywistości naładować poprzez dodanie / usunięcie naładowanych cząstek.
@HannoBinder, masz rację. Jednak drut może mieć pojemność do otaczających obiektów, w którym to przypadku drut działa jak pojedyncza płytka kondensatora, podczas gdy pobliskie obiekty zachowują się jak inne. W takim przypadku drut może gromadzić nadmierny ładunek elektryczny.
Cztery odpowiedzi:
Olin Lathrop
2013-08-27 01:43:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie, prąd nie jest tracony z powodu ciepła. Ten sam prąd płynie jednym końcem przewodu, który wypływa drugim końcem, niezależnie od tego, ile ciepła jest rozpraszane w przewodzie (lub jakimkolwiek innym rezystorze).

Energia jest oszczędzana, ponieważ rezystancja razy prąd powoduje spadek napięcia. To napięcie razy prąd to moc, która jest pobierana z obwodu i podgrzewa rezystor. Spadek napięcia w rezystorze oznacza, że ​​w pozostałej części obwodu dostępne jest mniejsze napięcie , ale prąd w całej pętli jest taki sam.

Jest to podobne do turbiny napędzany wodą pod wysokim ciśnieniem. Z turbiny wypływa taka sama ilość wody, jaka wpływa, ale występuje różnica ciśnień między przepływem wejściowym a wyjściowym. Chodzi o to, że różnica ciśnień (analogiczna do napięcia) pomnożona przez przepływ wody (analogicznie do prądu) reprezentuje wykonaną pracę, która idzie do obracania turbiny.

Ktokolwiek to zlekceważył, dobrze jest wyjaśnić, co dokładnie według Ciebie jest niewłaściwe, wprowadzające w błąd, źle napisane itp. Cicha negatywna opinia szkodzi całemu systemowi.
Dave Tweed
2013-08-27 01:35:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Elektrony nigdzie nie „płyną”, a prąd (przepływ netto elektronów) nie jest „tracony” na ciepło. Ale elektrony zyskują energię poprzez przyłożenie pola elektrycznego i mogą utracić tę energię w wyniku nieelastycznych interakcji z innymi cząstkami (jądrem) w przewodniku. Utrata energii ma postać losowego ruchu wibracyjnego, co jest po prostu innym sposobem określenia „ciepła”.

Jeśli chcesz uzyskać bardziej szczegółową odpowiedź, zapytaj na Physics SE.

Ładne, zwięzłe wyjaśnienie :)
Hossam ElMostafa
2017-08-09 18:10:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Elektrony to cząstki o bardzo szczególnej naturze. Zachowują się jak materia z masą i prędkością, a zderzając się z innymi cząstkami wytwarzają ciepło. Inną naturą elektronów jest pole magnetyczne, które towarzyszy elektronom, gdy zmieniają swój kierunek. Ta wyjątkowa natura, której nie można znaleźć w żadnych innych cząstkach, a nie w elektronach, robi prawdziwą magię.

Tak więc elektrony nie znikają po użyciu, ale raczej wracają do swojego pierwotnego nadawcy po wykonaniu wymaganej pracy. Są jak praca ze specjalnymi umiejętnościami, gdy ich kierownik wysyła ich do specjalnego zadania, dając im pewne zachęty i wracają z powrotem do tego samego menedżera po zakończeniu przydzielonego zadania, kiedy może odesłać ich z powrotem do innego zadania z odpowiednimi zachętami.

Na przykład, jeśli potrzebujemy silnika do obracania się, zasilacz (kierownik) pyta silnik (klienta) o to, ile pracy potrzebuje, aby obrócić przez sekundę. Silnik oblicza to, mierząc, ile siły obrotowej potrzebuje, aby pokonać opór mechaniczny obracających się części, a następnie obraca je z wymaganą prędkością.

Wiedząc, że poruszające się elektrony w polu magnetycznym wytwarzają siłę obrotową, to, co teraz jest potrzebne, to wysłanie przez tę sekundę prawidłowej ilości elektronów (prac), które są w stanie wytworzyć potrzebną siłę obrotową, gdy przecinają wewnętrzne pole magnetyczne silnik. Ta ilość elektronów w ciągu jednej sekundy jest natężeniem prądu i aby kontynuować przez więcej sekund, zasilacz (menedżer) powinien mieć moc wysyłania tej samej ilości co sekundę, więc powinien mieć potrzebne bodźce do wymuszenia (przekonania) wymaganej ilości elektronów, aby trafić do klienta i wykonać wymaganą pracę.

Bodźcem może być także inne pole magnetyczne, ale tym razem przyłożone do elektronów w zasilaczu (kierownik stawia ich pracę w bardzo napiętej sytuacji, która zmusza ich do pójścia naprzód) to pole magnetyczne jest przykładane do elektronów, podczas gdy oneobracają się przy użyciu innej formy energii, takiej jak spadki wody lub para wodna pod ciśnieniem.

Aby kontynuować wysyłanie elektronów (wysiłek), kierownik musi nadal płacić zachęty (na przykład gotowanie wody w celu wyprodukowania pary wodnej).Dlatego do produkcji energii elektrycznej musimy zużywać pewien rodzaj energii.

Ale..chenski
2018-07-26 20:53:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

We współczesnym rozumieniu i najbardziej uproszczonych terminach, rezystancja przewodnika jest spowodowana zderzaniem się elektronów z kolektywnymi oscylacjami sieci atomowej metali, zwanymi „fononami”.Drgania sieci mogą być traktowane jako „gaz fononów”, który faktycznie określa / definiuje temperaturę przewodnika, a zatem wszystkie klasyczne termodynamiki mają zastosowanie.W procesie zderzeń dryfujące elektrony tracą energię, więc do utrzymania ich przepływu potrzebne jest zewnętrzne pole elektryczne.Więcej wyjaśnień można znaleźć w tym ciekawym artykule w Wikipedii „ Oporność elektryczna i przewodność”.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...