关于一个小物理知识的提问

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/04/28 11:44:46
记得10年前做物理实验的时候,人工短路一节5号电池,正极会先于负极发热。当时没有深究,现在回想起来有些疑惑,希望有人能为我解答一下。ps现在没有机会做验证试验了。当时是使用一根粗细均匀的铜导线,短路电池的。
其中“先于”是人可以感觉的程度,以电的速度通过十几厘米的导线。。。一定还有其他原因

那要看你用什么样的电池

现在你用锂离子电池、或者镍氢电池、碱金属电池试试,也许并不都是正极先发热

在铜线里面,电子流动的平均速度,其实是很低的,不过这并不是正极或者负极先发热的原因——在铜线中电场传播的速度很高(接近真空中的光速),所以几乎在同一时间,整个回路的电荷(铜线中的电子,电池电解质中的离子、电子)都开始运动起来

真正的原因是电池的构造。电池是通过化学作用形成正负极之间的电势差,并通过离子、电子在电解质中的运动造成电子流动。当然,电池内部的各个部分都是有电阻的,都会在电池工作的时候产生一定的热量。各个部分因为结构和化学反应方式的不同,表现出来的电阻(以及相同电流条件下的发热量)也不同。因此,大电流工作时,某种类型的电池会表现出来某个(电阻大的)部件先发热。干电池一般采用碳棒作正极,活性金属做负极:碳棒和电解质的接触面积比负极小得多,反应方式也不同于活性金属同电解质的反应,因此,大电流下整个碳棒会先于负极产生高热

注意这里我们接触的电池内部电阻,已经不再是典型固体(晶体)的电阻,而且还有电化学反应,不再符合欧姆定律,也不能简单地用截面积、长度等来估算电阻。铜导线和电池正负极的接触电阻,一般说来差别不大,正极先发热一般不是接触电阻造成的。

打一个简单的比方,整个回路好比一条传送带,开动起来,即便传送带运行得很慢,但却是几乎同时,整个传送带开始运动,而不是前面动了,后面还不动。电池好比驱动传送带的机器,在传送带空载的情况下,驱动机构的某一部分会因为过荷而发热。至于那一部分先发热,就要看你的驱动机构的内部构造和各部分的情况了,可能是电动机先发热,也可能是变速箱先发热,也可能是变压器先发热,还可能是驱动轴承先热——具体到底是哪一个,要看你的电池结构。

首先反驳前一条答复:1.电子非电流;
2.电流是由于电核的定向移动产生的,电流是由正极流向负极的

回答:因为干电池的正极是铜帽,负极主要是化学药品,因为铜帽是金属,所以热得比较快吧~(纯属推测)

电池的负极聚集着电子,当短路时,负极的电子大量的而且很少消耗的流向正极(导线电阻很小,忽略不计的情况下),这时正极的能量急速增加,以热量的形式释放出来,而后负