电荷运动为什么会产生热 ? 涡流产生热的原因 可以在3秒内加热到1800度吗? 铝盘在T形磁铁里转动为什么会产生涡流?

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
1电荷运动产生热,是因为电流的热效应。其微观解释可以借用一位网友的结论:把握四点:
一是热是什么。电流热效应中的热是发热,发热表现为温度的变化,温度是分子动能的表征,分子的动能由分子的速度来确定。对于导体来说,所谓分子就是构成导体的原子或离子。
二是导体不通电时是什么状态。导体不通电时就是一般的物质,这个物质中有游离的电子或离子。我们知道构成物质的小粒是在振动的,大家相互碰撞,碰撞中会传递能量(热的传导就是这个),不停地改变单个小粒的速度或者说动能,但总体来说其平均速度或动能是不变的。不振动时就表示其温度在绝对零度了(即开氏温标的0度),但外界环境影响,哪个分子也不能不振动。
三是电流是怎么通过导体的。当导体两端有电压时,即导体两端之间建立电场时,导体内部游离的离子或电子在电场的作用下加速,向某一方向移动,这些电子或离子的动能就增加(能量来源是宏观的电能),在移动过程中电子或离子与原子核或分子碰撞是始终一个方向的(就象我们推秋千,乱推一气,就荡不起来,始终朝一个方向推就荡起来了),就导致原子或分子的动能普遍增加。从宏观上看就感觉这个导体变热了。
四是为什么分子动能大了就热了。物质在运动中会有辐射(即发出电磁波),分子能量大,其原子周围的电子运转速度就快,其辐射就强(电磁波频率就高),所以说分子动能小的东西,没有强的热辐射就拔凉拔凉的,分子动能大了,就热乎了。再大了就辐射出可见光了。炉火红的没有蓝的热,就是红光没有蓝光频率高。所谓红外线热乎的原因是红外线及低于其频率的电磁波波长大,能被物质感知,或称为物质能接受其能量,频率太低了能量太小感知不明显,频率太高了就透过去了而不感知。
2。由于一整块金属放在磁场中时,当磁场变化,在电磁感应的情况下,整块金属可以够成无数多环形回路,产生旋涡状电流,这就叫涡流。如果磁场够大,磁场变化够快,产生的热量能使温度升到很高(比如可以炼钢)。只要涡流够大,3秒内升到1800度从理论上是可以的。
3。电荷之间有碰撞,主要是分子运动产生的分子动能(分子动能是热能的一种),碰撞时,其实它很不能撞到一起,相对于它们的大小来说,还隔着很远,由电场斥力就会使它们分开,所以不存在摩擦一说。

1、请你百度:“电流热效应的微观解释”,有答案
2、请你百度:涡流。先了解它
3、电热不是摩擦产生的,加上电场后,物质内的微观粒子相互作用增强,使之振动加剧,动能增大,其宏观表现为温度升高

涡流产生的原因~

产生的原因:导体在非匀强磁场中运动,或者导体静止但有着随时间变化的磁场,或者两种情况同时出现,都可以造成磁力线与导体的相对切割。按照电磁感应定律,在导体中就产生感应电动势,从而驱动电流。
这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁场的分布而不同,其路径往往有如水中的漩涡。
导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时,因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。涡流损耗的大小与磁场的变化方式、导体的运动、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。涡流损耗的计算需根据导体中的电磁场的方程式,结合具体问题的上述诸因素进行。

扩展资料:
涡流的应用
感应加热就是利用涡流加热金属导体,使之非接触式发热。很多工业产品加热是不能用明火加热,这时候感应涡流加热就成功地解决了这个问题,感应加热是将被加热金属置于高频变化的电磁场中(实际应用是在感应线圈中),强大的电磁场在其表面形成感应涡流。
依靠材料本身的内阻,使之迅速发热,以改善工件的机械性能,金属热处理必不可少的加热方式,也是以后工业加热的趋势。
感应涡流不仅用于金属件热处理,也用于海底管道铺设,石油天然气管道预热焊接,焊后热处理,紫铜钎焊,蒸发镀膜,电机短路环焊接,这些应用最基本的原理就是电磁感应,电磁场产生涡流热效应的应用。
参考资料来源:百度百科-涡流

1.首先,铝中肯定能产生涡流。
可以,如下验证:一小磁铁用细线悬挂静止,一铝板在磁铁附近移动,发现磁铁也动!是因为铝板相当闭合电路,相对磁铁的运动使闭合电路的磁通量变化,铝板中产生了涡流,而涡流的磁场与磁铁的磁场发生互相作用的结果。

2.电磁炉的加热是利用锅体中产生涡流的热效应,说Q == I 2 R t 你就懂了吧(微波炉则利用产生的电磁波使食物的分子热运动升温原理)

3.电磁炉之所以不用铝锅原因是:电磁炉使用的锅体材料是导电性能相对较好,铁磁性材料的金属或者合金以及它们的复合体。也就是Q == I 2 R t中I 2 R大一些的材料。所以一般采用的锅有:铸铁锅,生铁锅,不锈铁锅。铝锅导电性能是不错其导磁性能非常低,所以在电磁炉上并不能正常工作。(纯铁锅材料由同样不能在电磁炉上用!)

4.相关物理知识:电磁感应作用在导体内部感生的电流。又称为傅科电流。导体在磁场中运动,或者导体静止但有着随时间变化的磁场,或者两种情况同时出现,都可以造成磁力线与导体的相对切割。按照电磁感应定律,在导体中就产生感应电动势,从而驱动电流。这样引起的电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同,其路径往往有如水中的漩涡,因此称为涡流。导体在非均匀磁场中移动或处在随时间变化的磁场中时,因涡流而导致能量损耗称为涡流损耗。涡流损耗的大小与磁场的变化方式 、导 体的运动 、导体的几何形状、导体的磁导率和电导率等因素有关。涡流损耗的计算需根据导体中的电磁场的方程式,结合具体问题的上述诸因素进行


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