Номер 1, страница 182 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 3. Электрические явления. Параграф 44. Тепловое действие тока. Вопросы - номер 1, страница 182.

Условие.

1. Почему проводник, по которому идёт ток, нагревается?

Решение.

1. Проводник, по которому идёт электрический ток, нагревается из-за взаимодействия движущихся заряженных частиц (в металлах — электронов) с ионами кристаллической решётки самого проводника.

Процесс можно описать следующим образом:

1. Под действием электрического поля свободные электроны в проводнике приходят в упорядоченное движение, то есть начинают двигаться в определённом направлении, создавая электрический ток.

2. Двигаясь сквозь проводник, электроны постоянно сталкиваются с ионами, находящимися в узлах кристаллической решётки металла.

3. При каждом столкновении электроны, разогнанные полем, передают часть своей кинетической энергии ионам решётки.

4. Получив эту энергию, ионы начинают колебаться интенсивнее вокруг своих положений равновесия. Увеличение средней кинетической энергии колебательного движения частиц тела означает увеличение его внутренней энергии, что макроскопически проявляется как повышение температуры проводника.

Этот процесс преобразования электрической энергии во внутреннюю (тепловую) энергию 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 протекал по проводнику:

$Q = I^2 R t$

Ответ: Проводник с током нагревается, потому что движущиеся электроны сталкиваются с ионами кристаллической решётки, передавая им свою энергию. Это приводит к увеличению интенсивности колебаний ионов, то есть к росту внутренней энергии и температуры проводника.