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J10008013    高中 / 物理    能量的形式與轉換
2015/07/25 19:54
問題  
主題 : 能量的形式與轉換 題目難易度: 容易
出處 : 其它
假設在定溫下,現在有一金屬導線連接電壓為V的電池,而金屬導線電阻為R。現在有一個電子從電池的負極跑到正極(因為在負極時它的電位能高而在正極時電位能低所以會朝電位低的地方移動),電子在移動的過程中電位能慢慢減少而動能慢慢增加,那麼在這個導線中電子的動能會被完全消耗掉嗎?還是說只會有部分被消耗(比如說因撞擊原子使部分動能變成熱能)就這樣跑到了正極,而還保有一些動能? 講義上根據焦耳定律說如果連接電池的物質都是符合歐姆定律的物質的話(金屬也符合歐姆定律),那麼會符合焦耳定律,物質(電阻)產生的熱能Q=IxIxRxT(時間),P=IxIxR也就是說假設溫度固定,現在V=10的電池連接一條R=0.000001的金屬導線,那麼流過的電流I=10000000,也就是說這條導線每秒消耗的能量為10000000x10000000x0.000001=10000000焦耳,而每秒消耗的100000000焦耳會完全轉變為熱能 如果電池"只"跟電阻為R=10(符合歐姆定律的物質)的物質連接(沒跟導線連接),那麼這個電阻消耗能量的功率為1x1x10=10=此電阻生熱的功率,電阻大消耗能量少,電阻小消耗能量大,這太奇怪了。我的想法一定哪裡有錯,還麻煩老師詳細的為我解答。
(原作者於 2015/07/25 12:47 重新編輯過)
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