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为什么电流能产生热量?

作者:www.aidwz.com 时间:2015-06-04 09:02 点击:次
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电器如果长时间使用,那么输送电流的电线就会发热,你也遇到过这种情况吧?我们在上一个问题中已环扞到过,热量是以构成物体的原子的振动为基础的,这种解释对于变热的电线同样适用。电线外层是一层绝缘材料,里面是金属丝,电流从金属至臼穿过。你可以想象原子在物体内部结成一张网,电流在穿过金属内部的原子网时会发生摩擦,引起振动,并释放出热量。所以电能并不是百分之百地全部被使用,这些能量中的一部分会转化为热量,损失在周围环境之中。

每种导体都会对内部流动的电子造成一定程度的阻力,这是由于原子网的结构不同而出现的差异。穿过导体的电流越强,在导体内部流动的电子数量就越多,电子和原子网的撞击也会越强烈,这样温度也会越高。

当微弱的电流穿过一根很粗的金属理时,产生的热量是很少的,因为在这种情况下,电子有足够大的空间可以流动;相反,在细金属丝中,电子不得不在非常狭窄的空间内挤压并穿过原子网,因此会与原子网发生更多的碰撞,结果导致细金属丝很快变热,甚至会发生升华。

灯泡就是根据这种原理发明的,电流使得灯泡内部那些极细的钨丝变热发光。为避免钨丝燃烧起来,灯泡的内部必须保持真空。然而换个角度来看,灯泡并不是一项合理利用能源的发明,尽管制造了光,但大部分能量都转化为热量被浪费掉了。所以从某种意义上讲,灯泡其实是一个发热体,只是顺便释放出少量的光而已。

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