Question

Чому спіраль електричної нитки нагрівається сильніше в тому місці, де вона тонша?

Answer 1

Ток- следствие появления разности потенциала между двумя точками в пространстве. Электроны есть везде, но ток течёт по какому-то контуру, только если поле, в котором они находятся, действует на каждый с какой-то определённой силой, причём векторы сил, действующие на каждый электрон электрическим полем, совпадают, и тогда все электроны двигаются не хаотически, а упорядоченно. Ну, я так понимаю явление тока. Ток течёт по контуру, если под супер современным микроскопом такое явление рассмотреть, можно увидеть следующее. Электроны, когда бегут, часто врезается в узлы решётки того материала, из которого сделан проводник, т. к. Скорость одного произвольного электрона велика, он на время расшатывает один узел относительно других, их считаем неподвижными. Когда в проводнике тысячи таких электронов врезается в узлы, то значительная из часть находится в движении. А теплота-это внутренняя энергия, которой обладает тело, величина её определяется скоростью движения частиц в нем и их количеством, т. е. объёмом этого тела. Чем больше электронов пробегает через какой-то участок-тем он сильнее нагревается. По сути электрического поле сообщает электронам кинетическую энергию, которая переходит во внутреннюю энергию материала контура. Ну, какой пример привести? Пусть есть 20 электронов, которые бегут по проводнику. Там, где есть только 2 узла, в который любой из них врезаться может, то с какое-то их количество в него врежется, остальные пройдут рядом. Дальше по ходу их движения идут 10 узлов, причём все находятся на одинакова расстоянии друг относительно друга, на таком же, как и те 2. Понятно, что вероятность, что в любой узел врежется электрон, в 5 раз меньше, т. к и свободное место для их прохождения увеличилось, как и кол-во узлов, а кол-во дырок осталось прежним. Вообще, понятно, думаю. Ещё электроны могут при большой скорости движения разрывать связи между ионами проводника, и тогда некоторые из них отрываются и уходят в свободное плавание. Такое явление есть выделение вещества в полупроводнике при прохождении тока через него. Есть ещё явление сверхпроводимости, но я не буду про него рассказывать, т. к. не просили, да и все в Интернете есть. Извините, что на русском, я просто не придумала, в какой переводчик это лучше вбивать, чтоб докладнее перевелось.

Answer 2

Спіраль електричної нитки нагрівається сильніше в тому місці, де вона тонша, через те що опір матеріалу залежить від його площі поперечного перерізу.

Коли електричний струм протікає через спіраль, він зазнає опору з боку матеріалу спіралі, який перетворює частину електричної енергії на теплову енергію. Таким чином, чим більший опір матеріалу, тим більше енергії перетворюється на тепло.

Площа поперечного перерізу спіралі визначається діаметром нитки. Тому, чим тонша нитка, тим менша її площа поперечного перерізу, і тим більший опір матеріалу. Отже, в тоншому місці спіралі протікання струму зазнає більшого опору, що призводить до більшого виділення тепла та більшого нагрівання цього місця.