Сопротивление в электричестве

Question

Сопротивление это когда электроны ионам дают часть своей кин. энергии и замедляются. Но разве ионы не дают электронам часть своей энергии? Ну и в общем должна быть гармония

Answer 1

Нет гармонии - в мире царит второе начало термодинамики и диссипация ;)
Электроны отдают атомам решётки часть кинетической энергии направленного движения (эл. тока) , а получают обратно кинетич. энергию хаотических тепловых колебаний решётки - энергия электрического тока переходит в тепловую.

Answer 2

В проводниках (металлах) ионов нет. Сопротивление - это когда свободные электроны бьются и цепляются за кристаллическую решетку на своем пути. Часть кинетической энергии выделяется в виде тепла.
А вот в электрической дуге ионы есть, они летят на встречу электронам и при столкновении выделяется огромная энергия в виде тепла - до 7000 градусов.

Answer 3

в равновесии, когда энергия у ионов и электронов одинаковая, электроны отдают ионам столько же энергии, сколько и ионы электронам. внешне электрическое поле ускоряет электроны, а значит даёт им излишек энергии. потому электроны начинают при взаимодействии с ионами больше отдавать, чем забирать. это приводит к тому, что проводник при протекании по нему тока нагревается.
кроме того, сопротивление при протекании через проводник возникает из-за уменьшения направленной скорости при рассеивании на дефектах и др. а энергия, которую ионы передают электронам имет хаотическое направление, т. е. не даёт вклад в ток. другими словами, даже если как-то нагреть ионную решётку не нагрев электроны, энергия которую будут передавать ионы электронам не приведёт к уменьшению сопротивления или появлению направленного тока.

Answer 4

Это правильно поставленный вопрос - молодец! Ответ на него в классической физике таков. Электроны приобретают свою энергию при УСКОРЕНИИ между столкновениями с узлами кристаллической решётки. Именно эта энергия передаётся атомам. Именно поэтому проводник всегда нагревается. Обратный процесс тоже скоре всего идёт, но здесь мы имеим дело с тепловой энергией. Электроны находятся в неком "термодинамическом равновесии" с узлами кристалла. Но поля, ускоряющего электроны в одном направлении, просто нет. Нет и тока электронов. Так вот ваша догадка о "гармонии" проявляется именно в обычном тепловом равновесии составляющих кристалла.