当前位置:首页 > 技术学院 > 技术前线
[导读]为什么导体有电阻? 也就是说,从微观上看,导体为什么会有电阻?

简单从经典电子论观点解释载流子在导体中定向运动受到阻碍(超导体例外)的原因

这个阻力是由电子之间以及导体中其他粒子间的碰撞所引起的,电子运动中不断与组成导体的原子(离子)相碰,原子(离子)排列成点阵,电子与点阵的总碰撞效应使电子在电力作用下加速运动所获得的动能转化为点阵的振动能量

以金属导体为例

我们先来定性描绘一下金属的微观结构。金属中的原子倾向于失去部分电子而成为正离子。全部正离子在金属中周期有序排列,形成所谓“晶体点阵”或“晶格”。脱离原子的电子成为自由电子,他们不再为某一特定的正离子所束缚,而是为全体整理自所有。在无外电场或其他原因(如温度梯度,数密度梯度等)时,金属中的自由电子好像气体中的分子一样不停地做无规则热运动,朝任意方向运动的概率都一样,不会发生定向运动。当有外电场时,自由电子将受力而获得一加速度

,但是电子不会无限制的加速,而会与晶格碰撞发生散射,从而改变运动方向和速率,并将部分能量转移给晶格上的正离子,使其热振动加剧。以上即为金属具有电阻和金属发热的原因

液体,气体,半导体,超导体又不太一样,但笔者以为,电阻是一个相对的概念,微观上导电规律即为电阻的成因,导电性越强,则表现为电阻越弱。金属自由电子导电,不断碰撞便表现为阻力;气体自由电荷极少,极难电离因此是良好的绝缘体;半导体空穴导电,纯净的半导体中自由电子和空穴数量很少,因此导电性差,电阻较大,受加热活光照(即半导体的热敏特性和光敏特性)或掺入微量杂质时,会极大改善导电性;超导体介质最为特殊,它内部的电流已经激发就能长期维持,而电场强度却处处为零,导电规律与通常导体完全不同。在这里就不赘述了。

希望为我国高中物理学教育做出了一点微小的工作。

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除。
换一批
延伸阅读

LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: 驱动电源

在工业自动化蓬勃发展的当下,工业电机作为核心动力设备,其驱动电源的性能直接关系到整个系统的稳定性和可靠性。其中,反电动势抑制与过流保护是驱动电源设计中至关重要的两个环节,集成化方案的设计成为提升电机驱动性能的关键。

关键字: 工业电机 驱动电源

LED 驱动电源作为 LED 照明系统的 “心脏”,其稳定性直接决定了整个照明设备的使用寿命。然而,在实际应用中,LED 驱动电源易损坏的问题却十分常见,不仅增加了维护成本,还影响了用户体验。要解决这一问题,需从设计、生...

关键字: 驱动电源 照明系统 散热

根据LED驱动电源的公式,电感内电流波动大小和电感值成反比,输出纹波和输出电容值成反比。所以加大电感值和输出电容值可以减小纹波。

关键字: LED 设计 驱动电源

电动汽车(EV)作为新能源汽车的重要代表,正逐渐成为全球汽车产业的重要发展方向。电动汽车的核心技术之一是电机驱动控制系统,而绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为电机驱动系统中的关键元件,其性能直接影响到电动汽车的动力性能和...

关键字: 电动汽车 新能源 驱动电源

在现代城市建设中,街道及停车场照明作为基础设施的重要组成部分,其质量和效率直接关系到城市的公共安全、居民生活质量和能源利用效率。随着科技的进步,高亮度白光发光二极管(LED)因其独特的优势逐渐取代传统光源,成为大功率区域...

关键字: 发光二极管 驱动电源 LED

LED通用照明设计工程师会遇到许多挑战,如功率密度、功率因数校正(PFC)、空间受限和可靠性等。

关键字: LED 驱动电源 功率因数校正

在LED照明技术日益普及的今天,LED驱动电源的电磁干扰(EMI)问题成为了一个不可忽视的挑战。电磁干扰不仅会影响LED灯具的正常工作,还可能对周围电子设备造成不利影响,甚至引发系统故障。因此,采取有效的硬件措施来解决L...

关键字: LED照明技术 电磁干扰 驱动电源

开关电源具有效率高的特性,而且开关电源的变压器体积比串联稳压型电源的要小得多,电源电路比较整洁,整机重量也有所下降,所以,现在的LED驱动电源

关键字: LED 驱动电源 开关电源

LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器,通常情况下:LED驱动电源的输入包括高压工频交流(即市电)、低压直流、高压直流、低压高频交流(如电子变压器的输出)等。

关键字: LED 隧道灯 驱动电源
关闭