Нагрев при протекании электрического тока.

[rustot]

Если под действием постоянной силы средняя скорость тела не растет непрерывно по второму закону ньютона, а сохраняется в среднем постоянной, значит работа этой постоянной силы идет не на прирост кинетической энергии, а на что-то другое, на тепло обычно.

Вот эта школьная установка для демонстрации нормального распределения, как раз наглядно демонстрирует аналог омического сопротивления проводника. Сила тяжести постоянна, а средняя скорость падения шариков сквозь установку не прирастает, значит идет в тепло



А ваш поиск каких то классических аналогий "перескочило, орбита, ударилось, завибрировало" все равно бесперспективен, механизм этих процессов "перехода в тепло" не только не классический, но даже аналогию классическую к ним подобрать практически невозможно.

[realeugene]

jast321 в сообщении #1294440 писал(а):

То есть електрон перепрыгивает с орбиты на орбиту?

Нет, электроны проводимости обобществлены и для них больше нет никаких "орбит". Впрочем, там нет и "отдельных электронов" в том виде, в котором они могут летать в свободном пространстве. В ФТТ приходится рассматривать (квантовые) квазичастицы разного рода вместо того, чтобы решать в лоб базовые уравнения квантовой механики для макроскопического количества атомов. Такие, как электроны проводимости, дырки, фононы и т. п. В этих моделях электроны проводимости и дырки рассеиваются на фононах, что приводит к возникновению электрического сопротивления. Полупроводники при этом - ещё более сложная штука, чем металлы, с кучей более тонких эффектов.

-- 26.02.2018, 13:03 --

jast321 в сообщении #1294445 писал(а):

Почему наступает сверхпроводимость при определенно низких температурах?

Из-за возникновения бозе-конденсата куперовских пар - ещё одного типа квазичастиц. Куперовские пары, будучи бозонами, скапливаются в макроскопическом количестве на их наинизшем (квантовом) энергетическом уровне, который соответствует протеканию макроскопического тока через сверхпроводник.

[jast321]

Подождите.давайте не будек очень глубоко опускаться.
Представим проводник (кусок провода). Его кристалическая решетка состоит из атомов. Атомы в центре содержат ядро, вокруг которого на разных орбитах вращаются электроны. Подали на концы проводника напряжение. Под действием электрического поля электрон может оторваться от внешней орбиты и покинуть ее. Такое же происходит на остальных атомах. Если электрон покидает орбиту, тогда в этот момент становиться заряжен положительно(назовем это место дыркой) . Разве эту дырку не занимает другой электрон, который через мгновение сразу же опять отрывается, занимая место в дуго атоме и так далее?

[realeugene]

jast321 в сообщении #1294451 писал(а):

Подождите.давайте не будек очень глубоко опускаться.

А не получится в этих вопросах не опускаться очень глубоко, так как простые модели, вроде "электрон отрывается от атома под действием электрического поля" тут не работают. Это и близко не так. Тут самое удивительное, что сложные квантовомеханические модели, созданные на основе базовых принципов квантовой механики и с рядом адекватных приближений и упрощений, всё-таки работают.

[warlock66613]

jast321 в сообщении #1294451 писал(а):

Атомы в центре содержат ядро, вокруг которого на разных орбитах вращаются электроны. Подали на концы проводника напряжение. Под действием электрического поля электрон может оторваться от внешней орбиты и покинуть ее.

Не так. Электроны проводимости и без всякого электрического поля не привязаны к ионам остова и свободно перемещаются.

[wrest]

jast321 в сообщении #1294451 писал(а):

Атомы в центре содержат ядро, вокруг которого на разных орбитах вращаются электроны. Подали на концы проводника напряжение. Под действием электрического поля электрон может оторваться от внешней орбиты и покинуть ее.

Электроны проводимости в проводниках не сидят "на орбитах" около "своих ядер", а постоянно движутся внутри проводника хаотически (тепловое движение) с огромными скоростями (десятки километров в секунду). Когда на концы проводника подают напряжение, то в этом хаотическом движении электронов начинает наблюдаться в среднем движение ("дрейф") в направлении от одного конца проводника к другому (единицы миллиметров в секунду).

[jast321]

wrest в сообщении #1294460 писал(а):

jast321 в сообщении #1294451 писал(а):

Электроны проводимости в проводниках не сидят "на орбитах" около "своих ядер", а постоянно движутся внутри проводника хаотически (тепловое движение) с огромными скоростями (десятки километров в секунду). Когда на концы проводника подают напряжение, то в этом хаотическом движении электронов начинает наблюдаться в среднем движение ("дрейф") в направлении от одного конца проводника к другому (единицы миллиметров в секунду).

Хорошо.орбиты атомов не причем. Электроны при упорядоченном движении не занимают "дырки" на орбитах.
Без подачи разности потенциалов они хаотически движуться. Далее подали разность потенциалов, началось движение.
Что вызывает нагрев проводника? Электрон с чем взаимодействует ?

[rustot]

jast321 в сообщении #1294468 писал(а):

Хорошо.орбиты атомов не причем. Электроны при упорядоченном движении не занимают "дырки".
Без подачи разности потенциалов они хаотически движуться. Далее подали разность потенциалов, началось движение.
Что вызывает нагрев проводника? Электрон с чем взаимодействует ?

они начинают двигаться в среднем быстрее - это и есть "нагрев проводника"

[warlock66613]

jast321 в сообщении #1294468 писал(а):

Электрон с чем взаимодействует ?

С нерегулярностями решётки, вызванными тепловым колебанием ионов, примесями, дефектами.

[jast321]

Но с чем то же он должен взаимодействовать? А как же время свободного пробега?

-- 26.02.2018, 15:51 --

Что имеется ввиду "нерегулярности решетки "?

[realeugene]

jast321 в сообщении #1294474 писал(а):

"нерегулярности решетки "

Вы знакомы с понятием "кристаллическая решетка"?

[jast321]

Я имею представление как она выглядит из школьных учебников химии.

[realeugene]

В реальной кристаллической решетке бывают дефекты разного рода. На этих дефектах (в том числе) рассеиваются электроны проводимости.

[jast321]

Впринципе в общих чертах стало более понятно и про нагрев и про сопротивление.
Скажите, (ранее вопрос задал ) в структуре полупроводника например диода точно по такому же принципу происходит нагрев?

[realeugene]

jast321 в сообщении #1294482 писал(а):

Скажите, (ранее вопрос задал ) в структуре полупроводника например диода точно по такому же принципу происходит нагрев?

"По принципу" - да. Нагрев - это переход какого-то вполне упорядоченного движения частиц в неупорядоченное. В полупроводниках этих причин, которые приходится учитывать, бывает больше. И бывают ещё термоэлектрические эффекты, когда кроме собственно нагрева тепло ещё и переносится электрическим током из одного участка проводника в другой (они бывают и не только в полупроводниках, но в полупроводниках они часто выражены сильнее).