Выделение тепла

ТРИ ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

Все практические применения электричества основаны на трёх действиях, вызываемых электрическим током: тепловом, химическом и магнитном, О них мы и расскажем .

Только в полном вакууме электроны движутся беспрепятственно. Проходя через вещество, они сталкиваются с атомами, молекулами или ионами. При этом электроны тормозятся и передают свою энергию частицам того тела, по которому идёт ток. Энергия частиц вещества увеличивается, скорость движения их возрастает, проводник нагревается.

Чем большее сопротивление оказывают частицы проводника прохождению электрического тока, тем больше энергии теряют электроны, тем сильнее нагревается проводник, так как вся потерянная электронами энергия превращается в тепло. Теперь нам понятно, почему спираль электрической печки сделана из нихрома, а шнур, протянутый к ней от штепселя, — из меди. При таком выборе материалов ток сильно разогревает спираль, обладающую большим сопротивлением, и почти совсем не нагревает подводящие провода.

Посмотрим на электрическую лампочку. Её вольфрамовая нить обладает большим сопротивлением. Проходя но нити, электроны передают ионам вольфрама много энергии. Нить разогревается добела—лампочка светит.

Если ток слишком сильный, энергия, передаваемая ионам вольфрама, так велика, что ионы не удерживаются больше на своих местах. Правильное расположение их нарушается, нить плавится. Мы говорим, что лампочка «перегорела». Вольфрам применяется для изготовления нитей электрических лампочек потому, что это один

из самых тугоплавких металлов. Он выдерживает температуру в 3000 градусов. Температура нити горящей лампочки значительно ниже — около 2100 градусов.

Чем длиннее проводник, тем больше столкновений испытывают в нём электроны, тем больше энергии они теряют. Поэтому сопротивление проводника тем больше, чем больше его длина.

Кроме того, сопротивление проводника зависит и от толщины его. Чем тоньше провод, тем больше его сопротивление. Чтобы понять, почему это так, проделаем следующий опыт. Припаяем к куску тонкой проволоки кусок толстой проволоки и присоединим их к полюсам аккумулятора (рис. 15). Сила тока и в толстом и в тонком проводе одинакова; и через ту и через другую проволоку проходит за секунду одинаковое число электронов. Но при этом в тонком проводе скорость упорядоченного движения электронов больше, чем в толстом, подобно тому как скорость реки в узком месте больше, чем в широком. Но ведь чем быстрее движется поток электронов, тем больше энергии отдаёт он при столкновениях частицам проводника. Значит, и сопротивление тонкого провода больше, чем сопротивление толстого. Благодаря этому в нашем опыте тонкий провод раскаляется током, а толстый — остаётся тёмным и едва

Страница 1 of 312...Last »