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电流是如何产生能量的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-05-12 13:09:45

让我们从现实世界开始。需要一辆自行车。它有一条形成回路或闭合回路的链。能量来源是踏板。你的脚给踏板增加了能量,连接在踏板上的链条开始移动。如果你不努力推销,链条会慢慢移动。但当连杆开始移动时,能量就会立即转移到后轮上,后轮也开始移动。

电流是如何产生能量的

我们可以从这个现实生活中的例子中得到一个关键的想法:在链环移动之前什么都不会发生。尽管它们移动得很慢,因为它们是连接在一起的,相互接触,但只要第一个连杆被踏板移动,所有的连杆就会同时移动。后轮立即移动(能量的瞬间转移),尽管每个连杆可能只移动了一点点。

不管是好是坏,这是科学进步的一种方式。我们尽我们最大的努力去观察事物在现实世界中是如何工作的,他们希望能应用类似的想法来解释原子是如何工作的。如果原子恰好以类似的方式工作,那么我们很幸运,因为我们将有更好的机会来理解这个过程。

我们在科学上的第一步是看看我们是否可以解释原子的行为(我们看不到,因为原子太小了),以我们在现实世界中可以看到的东西是如何工作的。在这方面,我们并不总是幸运的。因此,让我们试试运气,把一个移动的、闭合的自行车链安装在电路上。

电流是如何产生能量的

假设金属内部的自由电子(带电粒子)在金属电路中形成一个闭合回路。这是由一圈小圆表示的。每个小圆圈代表一个自由移动的电子。有很多这样的电子相互接触。电池有特殊的化学物质,可以在电池内部建立一个看不见的电场,也可以在电池外部的金属电路中运行。(这种化学“魔力”很特殊,很难开发,只是在1800年左右偶然发现的)。这就是能量运作的地方,在电场内部。

场没有质量,所以也就没有惰性。场只是传递纯粹的能量(称为电动势或电动势在细胞或电势差PD在细胞外的电路。忘了名字吧,它和细胞的化学物质中含有的能量是一样的)。磁场没有质量或物质来产生摩擦并使其减速。因此,这种同样的能量(现在称为电能)在电路的电场中随处可见。但是我们如何将电能从电路中提取出来,让它对我们有用呢?

注意:能量没有不同的形式。只有无形的能量。我们不知道能量是什么。理查德·费曼说能源只是我们计算出来的一个数字。只有数字。数字有不同的值,但它们只是数字。无形的东西没有“形”。

能量在不同的情况下有不同的名字,因为它产生不同的效果。名字描述了效果。

使物体运动的能量叫做动能。同样的能量,如果它提起某物,使其与地球表面分离,被称为势能。同样的能量在细胞中被称为化学能量。同样的能量产生热效应,称为热能。但它始终只是一个数字,根据不同的情况使用不同的公式(而不是形式)计算。

什么是cell或battery?一种化学能的来源,可以在电路中建立电场,然后有足够的能量开始移动细胞内的电子。但是因为电路中所有的自由电子都和它们的邻居接触,当第一个电子开始运动所有的电子也开始运动。

但电子反应迟缓,移动缓慢。它们与组成电路的金属粒子碰撞。它们可能每分钟移动1毫米,大约和太阳阴影在地面上移动的速度一样快。但是它们移动的速度是无关紧要的,任何运动,无论链条多么缓慢,都会立即将能量传递给整个链条,后面的轮胎也会移动。

电场的神秘之处在于,它携带着所有的电能,但只有当电子移动时,电能才可用。

即使电子前后移动,能量仍然可以通过它们的运动获得。能量是一样的。现在我们把名字改成AC或交流电。

电子不携带任何能量。一个移动的电子会以某种方式从电场中释放能量。这就是电能之谜的一部分。
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