电能的传导方式

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曹兰怡|责任编辑|2021-05-10 10:11:02

1、 我们消耗电能,类似于消耗水管中的水一样,消耗电子吗?其实并非如此,使用水时我们用到的是水这种物质本身,但使用电时,我们使用的仅是其中蕴藏的能量,并不是电子本身。

2、 电流真的是电子在流动吗?常用于做导线的各种金属导体中存在大量的自由电子,在电场作用下可以进行定向移动。因此电子的移动并不是靠电子与电子碰撞完成的,他们在同一电场中受到力的作用,一起运动。有一个常见的误解是电子的运动速度很快,其实电子的运动速度很慢很慢,但电场的传播速度却以光速传播。所以我们日常经验是,打开开关的瞬间用电器就开始工作了,因为电场以光速传播,我们根本觉察不到所需的时间。但内部的电子运动却极慢极慢。

3、 发电厂的电子真的像水流一样流入我家吗?其实并不是这样。一方面我们上面讲过,电子本身的运动速度很慢,另一方面,绝大多数情况下我们使用的是交流电,电压和电流的方向一直在变化,因此如果只考虑白炽灯等简单的电器,与其说发电厂的电子流到了你家,不如说你家用电器内部的电子在不断地振荡。因此电能的传导不是通过驱动发电厂的电子到你家完成的,而是通过建立电场驱动家用电器做功完成的。

第一,电子只能通过导体传输,在传输的过程中,会消耗电能,电阻越高,消耗能量过高。第二电子在传输的过程中,也不是像水一样流动,而是向在电影院的座位上的人换座位一样,前面一个人向前挪动,后面一个人挪到前面的座位上,一个接一个挪动再到,形成电流。第三电流在导体中流动的快慢取决于导体的电阻率。电流在导体里运行会产生趋肤效应,电场以及电势,这些都会消耗电量,同时,会有一部分电能转换成电磁波从导体发射到外部空间,这就是电流在导体的过程。因此,电不会是简单的向像水在管子里流动一样只产生水压和动能,而是一种复杂的电子物理过程。

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