Номер 1, страница 75, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 2. Глава 6. Характеристики электрических цепей. Параграф 66. Электрические нагревательные приборы. Повторим изученное - номер 1, страница 75.

Условие.

• Как можно объяснить нагревание проводников электрическим током?

Решение.

Как можно объяснить нагревание проводников электрическим током?

Нагревание проводника при прохождении по нему электрического тока объясняется взаимодействием движущихся заряженных частиц (в металлах — свободных электронов) с ионами кристаллической решетки вещества проводника.
Электрическое поле внутри проводника заставляет свободные электроны двигаться упорядоченно, создавая электрический ток. На своем пути электроны постоянно сталкиваются с ионами, которые составляют кристаллическую решетку металла.
В процессе этих столкновений электроны передают часть своей кинетической энергии ионам. В результате этого энергия колебаний ионов в узлах решетки увеличивается.
С точки зрения термодинамики, увеличение средней кинетической энергии частиц тела (в данном случае, энергии колебаний ионов) означает увеличение его внутренней энергии. Макроскопически это проявляется как повышение температуры проводника, то есть его нагрев.
Таким образом, работа, совершаемая электрическим полем по перемещению зарядов, преобразуется во внутреннюю энергию проводника, которая затем выделяется в окружающую среду в виде тепла.
Этот процесс количественно описывается законом Джоуля-Ленца. Согласно этому закону, количество теплоты $\text{Q}$, выделяющееся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока $\text{I}$, сопротивлению проводника $\text{R}$ и времени $\text{t}$, в течение которого ток протекает по проводнику:
$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

Ответ: Нагревание проводников электрическим током объясняется тем, что движущиеся под действием электрического поля электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки проводника и передают им свою энергию. Это приводит к увеличению интенсивности колебаний ионов, что и воспринимается как повышение температуры.