通电导体为什么会发热?为什么电阻大发出的热量更多?是不是只有非零电阻的导体才会发热?超导会发热吗?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/05 03:02:25
导体内部存在许多自由移动的粒子,在通电的情况下,自由粒子定向移动,速率增加,使自由粒子的平均动能(温度是平均动能的标志)增加,温度升高,但通常电阻大一点的导体,发热更甚,难道它们的自由粒子更多?这些问题,总想不明白,希望各位朋友帮忙解决一下,想到什么就说什么,谢谢

主要是由于焦耳定律:Q=I²R;

微观解释,电阻越大,就相当于原子核对核外电子的束缚力越大,电子要在电场力作用下产生的动能就会被这个“阻力”转化成热能!

其实,和摩擦生热一样的道理;粒子的平均运动动能之所以是温度的微观表象,就是因为“平均”二字,粒子的运动速度不一样,产生了相互碰撞,碰撞使得这些动能最终以热的形式表现出来。电阻主要来源于原子核的束缚力,束缚力越大,电阻越大,就好比金和银,金的电阻就要比银大得多!另外还有一个就是来源于自由电子的多寡,自由电子越多,碰撞的几率就越大!

怎么说呢?超导的时候,原子核这些都几乎是不动的,电子在超导里运动不碰撞,不升热,可以认为是没有阻力作用的原因。

电流大,电子碰撞剧烈,发热多。

所有电阻不为零的通电导体都发热。

只有超导体不发热。

相同的电流,电阻大,电子碰撞越激烈,发热越厉害。

问题还是要理解发热的原因-----电子碰撞。

实际上一切物体都发热,原因就是因为所有物体内部的电子都在运动中不断彼此碰撞,只不过导体通电后,碰撞更加厉害而已。

温度是粒子平均动能的宏观表现,你要考虑的应该是导体的粒子的平均动能,而不是自由粒子的平均动能。电阻越大,自由粒子与导体本身粒子碰撞的机会越大,使得导体越热。而超导体是不发热的,就因为自由电子没有与它本身粒子相碰。

在电池的作用下导体中的电子会有序地向另一端运动。电池的电压越高,电子的流动速度就会越快,原子运动速度也将越快。这样导体的温度就会升得越高。
导体的发热量跟单位时间内截面的电子数目的平方成正比。高电阻这方面应该有自己的特点。具体不清楚
超导超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,该时不会发热