关于导线中电流的运动速度和导
体电压的关系的意义
——从机械力学对超导现象的微观机制解释的可能性
志勰
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导线中电流运动的物理量的关系
导线中运动的电流和建立在导线两端的电压的关系在传统的物理学中并没有详细的探讨,但在解释导线中通电电流产生一定的热量的对焦耳公式的解释中,由于此相 关的推倒。常规认为,通电导线中的电流所产生的热量,是由导线中的自由电子在电场的加速下对导线中原子的碰撞引起,这样计算的方法电流产生的热量依赖于电 子和导线原子发生碰撞时的速度决定,即:电子和导线中原子碰撞的动能决定。这样,我们根据如下的简单关系:
通电导线产生的热量W=Uit
一个电子碰撞时的动能为(1/2)mv2,如 果有n个电子,则电子的动能完全转化为热能时产生的热能为n(1/2)mv2
如果通电时间和电流的大小不变,据此,那么我们可以得到导线两端的电压与电子运动速度的平方成正比。(其中电子的运动速度是指电子和导线中原子碰撞时的平 均速度)
另一方面,导线中的电流是由导线中电子的运动决定的。通电导线中的电流会在它周围的空间中产生磁场,经验事实说明,通电导线在它周围空间中的磁场只于电流 的大小有关,与电压无关。
此外还有如下的关系:运动的电荷在它周围产生的磁场与电荷的运动速度成正比。
电容的公式:电容存储的电量与电容量极板两端的电压成正比。此说明导体中电荷密度和导体两端电压的关系。
如上各个关系间存在矛盾。主要反映在导体两端的电压与导体中自由电子运动速度的关系。我们可以通过多种方式进行调谐。但不外乎如下两个角度:
导线中运动的自由电子所产生的磁场是否遵守孤立电荷在空间中运动所产生磁场的规律。对此我们找不出任何的理由来否定这样的结果。这一点我们是不用怀疑的。
第二点就是确定电子在导线中的运动规律,即:电子以什么样的方式在导线中运动。也就是电子的运动速度和电压的关系。
在导 线中电流的运动速度和导体电压的关系中未能说明的一个问题
在导线中电流的运动速度和导体电压的关系中 有一个问题未能说明,如图: 图中表示一个导体的一部分,上图是在较高的电位下导体中电荷的分布状态,下图是较低的电位下导体中电荷的分布状态。假设图中的小圆球表示电子,导体两端有 电压存在时,导体中的电路沿箭头的方向运动。
但导体传导一个电子时,电子从导体的一端运动到另一端,在上图中,电子需要传导四次,但下图电子只要传导两次,如果电子的运动速度是相同的,那么,传导一 个电子,两种理论会存在两种结果。
首先是传统的物理学中的看法,将导体中电子的运动归于导体两端的电场,那么,图 中当电子传递时,导体中所有的电子同时运动,如果传导一个电子,那么可以看成图中一行电子同时运动完成一个电子的传递。在导体中不同的电荷密度下(如建立 在导体两端的电压不同,所形成的移动的电荷密度也就不同),同样传导一个电荷,同时运动的电荷数量是不同的。依据传统物理学中的的看法,当导体中瞬时传递
——从机械力学对超导现象的微观机制解释的可能性
志勰
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导线中电流运动的物理量的关系
导线中运动的电流和建立在导线两端的电压的关系在传统的物理学中并没有详细的探讨,但在解释导线中通电电流产生一定的热量的对焦耳公式的解释中,由于此相 关的推倒。常规认为,通电导线中的电流所产生的热量,是由导线中的自由电子在电场的加速下对导线中原子的碰撞引起,这样计算的方法电流产生的热量依赖于电 子和导线原子发生碰撞时的速度决定,即:电子和导线中原子碰撞的动能决定。这样,我们根据如下的简单关系:
通电导线产生的热量W=Uit
一个电子碰撞时的动能为(1/2)mv2,如 果有n个电子,则电子的动能完全转化为热能时产生的热能为n(1/2)mv2
如果通电时间和电流的大小不变,据此,那么我们可以得到导线两端的电压与电子运动速度的平方成正比。(其中电子的运动速度是指电子和导线中原子碰撞时的平 均速度)
另一方面,导线中的电流是由导线中电子的运动决定的。通电导线中的电流会在它周围的空间中产生磁场,经验事实说明,通电导线在它周围空间中的磁场只于电流 的大小有关,与电压无关。
此外还有如下的关系:运动的电荷在它周围产生的磁场与电荷的运动速度成正比。
电容的公式:电容存储的电量与电容量极板两端的电压成正比。此说明导体中电荷密度和导体两端电压的关系。
如上各个关系间存在矛盾。主要反映在导体两端的电压与导体中自由电子运动速度的关系。我们可以通过多种方式进行调谐。但不外乎如下两个角度:
导线中运动的自由电子所产生的磁场是否遵守孤立电荷在空间中运动所产生磁场的规律。对此我们找不出任何的理由来否定这样的结果。这一点我们是不用怀疑的。
第二点就是确定电子在导线中的运动规律,即:电子以什么样的方式在导线中运动。也就是电子的运动速度和电压的关系。
在导 线中电流的运动速度和导体电压的关系中未能说明的一个问题
在导线中电流的运动速度和导体电压的关系中 有一个问题未能说明,如图: 图中表示一个导体的一部分,上图是在较高的电位下导体中电荷的分布状态,下图是较低的电位下导体中电荷的分布状态。假设图中的小圆球表示电子,导体两端有 电压存在时,导体中的电路沿箭头的方向运动。
但导体传导一个电子时,电子从导体的一端运动到另一端,在上图中,电子需要传导四次,但下图电子只要传导两次,如果电子的运动速度是相同的,那么,传导一 个电子,两种理论会存在两种结果。
首先是传统的物理学中的看法,将导体中电子的运动归于导体两端的电场,那么,图 中当电子传递时,导体中所有的电子同时运动,如果传导一个电子,那么可以看成图中一行电子同时运动完成一个电子的传递。在导体中不同的电荷密度下(如建立 在导体两端的电压不同,所形成的移动的电荷密度也就不同),同样传导一个电荷,同时运动的电荷数量是不同的。依据传统物理学中的的看法,当导体中瞬时传递