电子在电流中如何流动?

电子离开原子产生电流吗?
2020年5月26日
提出的伊娃Higginbotham

电线

由四根电线组成的阵列。

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Rakesh接触到了这个问题:“通常,当电子以电流的形式流动时,它们是从原子中出来并以电流的形式流动吗?当电子从原子中出来时,光和能量不是真的吗?那么为什么电线不改变颜色呢?”伊娃·希金波坦与安基塔·安尼班博士取得了联系,希望找到答案。

在这一集里

由四根电线组成的阵列。

电子在电流中是如何流动的?

Rakesh -“所以当电子以电流的形式流动时,它们是从原子中出来并以电流的形式流动吗?当电子从原子中出来时,光和能量不是真的吗?那为什么电线不能改变颜色呢?”

Eva -我问了Ankita Anirban博士这个问题,他是电子传输方面的专家。

当你想象电流通过电线时,想想体育场里的墨西哥波。链条上的每一个人都在移动,并对波浪的通过做出贡献,但实际上没有人必须离开他们的位置。类似地,电子在运动并将能量传递给它们的邻居,从而产生电流。在金属线中,产生电流的电子并没有紧紧地束缚在原子上,它们被称为自由电子。

Eva - Evan_au和alancalverd在我们的论坛上描述了这些“自由”电子,谢谢大家!但是,光应该放在哪里呢?

Ankita -如果电线变得非常热,它可能会发光-我们经常说一些东西发出红热或白热-这是一个被称为白炽的过程,热量转化为光。旧的灯丝灯泡就是用这个把电变成光的,你会注意到,当灯泡开着一段时间后,摸起来会很烫。

伊娃:所以当有足够的电流通过导线时,导线确实会发光,但不是因为电子离开原子,而是因为导线变热,热能转化为光能。正如Ankita解释的那样,事实证明,这与我们制造更熟悉的led灯的方式是不同的。

Ankita -如果你给一个紧密结合的电子一点能量,它将不足以完全离开原子,但它会跳离原子核更远。这就是我们所说的激发态。但它不会保持兴奋太久,很快就会回落到原来的状态。实际上,当电子落回原子时,能量以光的形式释放出来。光的颜色仅仅取决于发出的能量的多少,这就是LED灯泡的工作原理。

那么当电子离开原子时会发生什么呢?这就是所谓的静电,就像你在头发上摩擦气球一样。与原子核松散连接的外层电子被摩擦掉,剩下带正电的头发和带负电的气球。你的头发站起来的原因是因为它现在被气球吸引,所有的头发都在互相排斥。最终,你的头发从空气中吸收电子,再次变成中性。

伊娃-谢谢你的解释,安基塔!下周,我们将考虑国际空间站来回答Fady的这个问题。

Fady:冠状病毒是否改变了国际空间站宇航员的生活?宇航员是否仍然可以被送往国际空间站?

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