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一顆乾電池用導線接上一個電阻,我想問接近正極的導線電流和接近負極的導線電流 會相同嗎?電子在流動時,速率不會變小嗎?如果會變小,那單位時間通過導線截面 的電子數目就會變少,電流應該就會變小才是,怎麼線路上的電流不變呢? -- -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 114.41.31.91
deepwoody:因為電荷不會累積 12/18 00:21
agoo:但電子從電池取得能量後,在前進過程,能量不會變少嗎? 12/18 00:31
agoo:這個能量應該是電子的動能,在前進過程,因為和原子碰撞的關係 12/18 00:32
agoo:動能應該會減少,電流應會變小,這樣的想法有誤嗎? 12/18 00:33
deepwoody:看電流的定義dQ/dt,單位時間內通過的電荷量 12/18 00:38
deepwoody:你說的沒錯,在電線上的確會因為電阻而消耗能量 12/18 00:38
deepwoody:但是電流的定義是那樣,即使能量下降,同一個截面的電荷 12/18 00:39
deepwoody:也會一起下降,通過的電荷數不變,所以電流不變 12/18 00:39
deepwoody:^的能量 12/18 00:40
agoo:同一個截面的電荷下降,電流不就變小嗎?怎會不變呢 12/18 00:42
deepwoody:是同一個截面的電荷的能量一起下降 少打 補進去 12/18 00:43
agoo:能量下降,單位時間通過的電量應該變少,電就變小不是嗎? 12/18 00:47
DivineLand:你可以把電阻類比成細水管,因為管子就這麼細,能流過 12/18 00:52
DivineLand:就這麼少 12/18 00:52
agoo:我是想過,但畢竟不同... 12/18 00:54
funnypeter:導線之所以為導線 因為電子容易脫離 可以想成是管子內 12/18 01:04
funnypeter:塞滿乒乓球 在管子一端推動一顆球 另外一端的球就出來 12/18 01:05
funnypeter:所以電流不變 因為並不是同一顆電子跑完全程 12/18 01:05
funnypeter:自然也就沒有什麼流動過程速度下降的問題 12/18 01:05
funnypeter:而接上電阻的話 代表施的力要加大才能使球通過電阻 12/18 01:07
funnypeter:然後碰撞電阻另一端管子內的球 然後循環 12/18 01:08
funnypeter:才能跟未加上電阻時通過的乒乓球數一樣 12/18 01:10
funnypeter:若不加大力道的話 代表單位時間內通過的乒乓球數減少 12/18 01:11
funnypeter:電流就依照歐姆定律減少 但一端通過的球數和另外一端 12/18 01:12
funnypeter:通過的球數一樣 (導線內塞滿乒乓球) 12/18 01:13
funnypeter:或者想成加上電阻時 你推動管子一端的力道下降 12/18 01:15
funnypeter:單位時間內出來的球數減少 但不要忘記前提:管子內有無 12/18 01:16
funnypeter:限多乒乓球 所以一端和另外一端通過球數都是一樣的 12/18 01:16
agoo:這樣的講法跟電子不可堆積是相同的,若由這角度來看 12/18 01:20
DivineLand:實際的導線中也有電阻,如果知道電阻的作用原理是不是 12/18 01:21
DivineLand:問題就解決了? 12/18 01:21
agoo:電流是不變的,但現在我是用我問的看法,似乎又說不通 12/18 01:21
funnypeter:那裡說不通@@? 12/18 01:23
agoo:電池的化學能給了電子當作電子的動能,但電子運動,在導線裡 12/18 01:24
agoo:不會是彈性碰撞,所以我認為電子動能是在減少,既然動能減少 12/18 01:25
agoo:那運動速率會跟著變小,單位時間通過截面的電子數會變少 12/18 01:26
agoo:所以電流會在導線不同截面有著不同的電流,而且是遞減 12/18 01:28
agoo:該怎麼解釋來推翻我的說(想)法 12/18 01:29
bluway369:在導線內,等電位,能量守衡 12/18 01:31
bluway369:通過電阻,電位下降,電流減少 12/18 01:31
bluway369:不知道這樣有沒有錯@@ 12/18 01:32
funnypeter:導線雖有電子但很小可以忽略 可以看成是彈性碰撞 12/18 01:34
funnypeter: 組 12/18 01:34
funnypeter:我前面提到了 並不是同一顆電子跑完全程 不會有你說的 12/18 01:35
funnypeter:遞減減少的情況 我前面的推文你可以再看一次 12/18 01:36
agoo:若電池的能量無限,那從負極出來的電子會不會走完全程到電池 12/18 01:38
agoo:正極 12/18 01:38
funnypeter:是會阿...不過電子並不可分 是不是同一顆不太重要吧 12/18 01:39
agoo:導線都生熱了,怎麼可以當作彈性碰撞? 12/18 01:41
mkbx:電子在導線中的運動模型是像funnypeter說得那樣,得到能量的 12/18 02:20
mkbx:電子離開負極,去推擠導線內的電子,被推擠的那顆又去擠下一 12/18 02:23
mkbx:顆,所以電荷在任何地方都一樣的,不能把電子當質點看,更不 12/18 02:26
mkbx:能把力學觀念通通套在電學上。 12/18 02:27
MOONRAKER:電子的能量傳遞根本就不是碰撞 還彈性碰撞咧 12/18 09:56
MOONRAKER:我等著看某人會不會把久禮教主的電流觀拿出來 12/18 09:56
MOONRAKER:久禮教主的電流:符合巴斯卡原理 12/18 09:56
Entropy1988:導線還是有電阻的、導線內還是有電場的。 12/18 10:00
Entropy1988:你認為電子在導線運動中會損失動能,但是電子在前進過 12/18 10:01
Entropy1988:過程中也會將電位能拿出來用(因為有前述的電場)所以就 12/18 10:03
Entropy1988:算是同一個電子從進入導線到離開導線走完全程,你也 12/18 10:03
Entropy1988:不會發現它動能從大變小。(統計上來說) 12/18 10:04
Entropy1988:傳統的彈珠台可能是有用處的比喻物。彈珠從上面進入 12/18 10:06
Entropy1988:"釘子森林"中,碰碰撞撞再出來。如果整個碰撞過程只有 12/18 10:08
Entropy1988:彈珠將它的動能付出給釘子,那彈珠在森林中大概沒前進 12/18 10:09
Entropy1988:多少距離就沒動能而停下來了。其實這整個過程彈珠都在 12/18 10:09
Entropy1988:下落的過程中漸漸將它的重力位能拿來用。 12/18 10:10
kevin60405:建議你去師大討論區 相信黃教授可以給你很好的解釋 12/18 11:09
chungweitw:看一下 Drude model. 12/18 12:26
chungweitw:(不過這model沒告訴你能量跑哪裡去了...熱能的產生是 12/18 12:28
chungweitw:phonons...這是Drude model 沒提到的黑盒子..不過應該 12/18 12:29
chungweitw:不影響對問題的理解 ) 12/18 12:30
agoo:了解 謝謝大家 12/20 19:56
sneak: 能量下降,單位時間通過 https://noxiv.com 08/13 15:59
sneak: 因為電荷不會累積 https://daxiv.com 09/17 13:59
sneak: 但是電流的定義是那樣, https://noxiv.com 11/09 12:10
sneak: 或者想成加上電阻時 你 https://noxiv.com 01/02 14:38
muxiv: 限多乒乓球 所以一端和 https://moxox.com 07/06 22:46