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電流がそれを通過するとき、なぜ金属ワイヤーの温度が上昇するのですか?

ジュール加熱のために電流が通過すると金属ワイヤーの温度が上昇します抵抗加熱としても知られています 。プロセスの内訳は次のとおりです。

1。電子の流れと抵抗:

*電流がワイヤーを通過すると、電子は材料を通過します。

*これらの電子は、ワイヤ内の原子からの抵抗に遭遇します。この抵抗は、材料自体の特性です。

2。衝突とエネルギー転送:

*電子が移動すると、ワイヤ内の原子と衝突します。

*これらの衝突は、電子から原子にエネルギーを伝達します。

*伝達されたエネルギーは、原子の振動エネルギーを増加させ、より迅速に移動させます。

3。温度の上昇:

*原子振動の増加は、ワイヤの内部エネルギーの増加として現れます。

*この内部エネルギーの増加は、私たちが温度の上昇として認識するものです。

本質的に:

移動する電子によって運ばれる電気エネルギーは、ワイヤの原子との衝突により熱エネルギーに変換され、ワイヤの温度が上昇します。

加熱に影響する要因:

発生した熱の量は、いくつかの要因の影響を受けます。

* 電流: より高い電流は、より多くの衝突とより多くの熱につながります。

* 抵抗: 抵抗が高いということは、より多くの衝突とより多くの熱を意味します。

* 時間: 電流が長くなるほど、熱が生成されます。

* ワイヤ材料: 材料が異なると抵抗が異なります。

実際的な意味:

ジュール暖房は、以下を含む多くのアプリケーションの基本原則です。

* 電球: フィラメントは白熱に加熱され、光を放出します。

* 電気ヒーター: 電気エネルギーを熱に変換します。

* ヒューズ: 電流が安全な制限を超えると、回路を溶かして壊すように設計されています。

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