Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Energi

Når en strøm passerer gennem modstand, hvad sker der med den elektriske energi, der går tabt?

Når en strøm passerer gennem en modstand, går den elektriske energi ikke tabt, men snarere konverteres til andre former for energi, primært varme . Dette er grundlaget for, hvor mange enheder der fungerer, herunder:

* pærer: Filamentet i en glødepære har høj modstand, og den elektriske energi omdannes til varme og lys.

* Elektriske varmeapparater: Varmerne bruger resistive elementer, der omdanner elektrisk energi til varme for at varme et rum.

* elektriske komfurer: I lighed med varmeapparater bruger elektriske komfurer modstand til at omdanne elektrisk energi til varme til madlavning.

* Elektriske motorer: Mens motorer primært konverterer elektrisk energi til mekanisk energi, går noget af energien tabt som varme på grund af friktion og modstand i motoren.

Sådan sker dette:

* Elektroner kolliderer: Når elektroner flyder gennem en modstand, kolliderer de med atomerne inden i materialet. Disse kollisioner overfører kinetisk energi fra elektronerne til atomerne.

* atomvibrationer: Energien, der overføres til atomerne, øger deres vibrationsenergi, som vi opfatter som varme.

* varmeafledning: Varmen, der genereres af modstanden, spredes typisk i det omgivende miljø.

Forholdet mellem energi, strøm, modstand og tid defineres af Joules lov:

* varme (energi) =strøm² x modstand x tid

Denne ligning viser, at mængden af ​​genereret varme er direkte proportional med kvadratet for strømmen, modstanden og den tid, strømmen strømmer.

Så selvom det kan virke som om elektrisk energi er "tabt", når den passerer gennem en modstand, er det faktisk omdannet til en anden form for energi, som kan være nyttigt eller blot spredes til miljøet.