电阻,电流、电压的本质

2020-10-0817:02:47来源:bsksH 评论 1,165 views

电阻,电流、电压的本质
  概述;电阻本质,原子间的距离决定电阻大小,距离近电阻小,反之大。电流、电压本质;由欧姆定律说明。
  关键词;温度;距离;振动;撞击;
  电阻,电流、电压的本质 只有在超导现象中才能发现。
  要想把电的本质搞清楚,就要知道超导现象,否则对电的本质就别想搞清。而超导现象是理解电本质的最好实验平台,看不懂超导现象,对电阻、电流、电势和电压之间的关系和本质就搞不清楚,因而就不能理电本质,没有对电本质的理解,也就更不能理解超导的本质,所以谈电本质就要谈超导现象。
  只有在超导现象下,电的本质才能显现从而得到解释。人们只有知道了电本质,才能进一步理解超导现象,它们是相辅相成的。也就是说,不知道电本质,就不能理解超导现象,只有知道了超导本质,才能知道电的本质!
  因而电阻的本质只有在超导温度下,才会现出原形。在日常生活中,人们把电流想象成为带电粒子在导体内的定向流动。认为电阻本质是带电粒子作定向流动时,与导体内的自由电子碰撞而消耗能量形成,这种看法是错误的。
  请看在超导温度下,电阻的本质是怎样现出原形的;大家知道,电阻的大小与环境温度高低相关,环境温度高,电阻大,降低温度,电阻减小,再降低温度,电阻更小,当达到超导温度时,电阻消失,在这里就清楚的说明了电阻是由温度变化造成。那么温度是怎样造成电阻消失的呢?于是就考察导体的物理性质:在对导线的宏观考察中就会发现,温度高,导线会变长、变粗、变软。当温度降低时,导线会变短、变细、变脆。
  出现这种表象的原因是什么?这时就需要从微观上考察;当温度增高时,导线内的金属原子间的距离会变大,而电阻增加。当温度降低时,原子间距离会变小,电阻也减小,它们是正相关的。温度再降低,原子间距离距离会更小,电阻也减小。当达到超导温度时,原子间距离为零,电阻也为零。由于导线是由金属原子组成,因为金属原子之间距离减小,所以在宏观上会看见导线变短、变细,最终由于原子间距离完全消失,电阻也就消失。(原子间距离变小,物体还会失去塑性而变脆)。
  所以电阻的本质:在电势作用下,消除电路中金属原子间距离所消耗的能量是电阻。现在普遍认为是;导体内的带电子粒子与导体内的自由电子在快速运动相互碰撞,因为相互碰撞就会消耗一部分能量,是电阻的本质。这种说法是不正确的,那只是对电阻现象想当然的描述。我认为电阻的本质;是电能为了正常的传递力量、能量,为克服导体内原子与原子之间的距离所消耗的能量叫做电阻。温度越高,原子之间距离就越远,所需要消耗的能量就越大。温度越低,原子之间距离越近,所消耗的能量就越小。在超导温度下距离为零,电阻也为零,因而不需要另外消耗能量。
  所以电阻不是什么带电粒子与自由电子的碰撞,而产生能量消耗形成电阻。因为电路中没有运动着的带电粒子,何来与自由电子相碰撞?
  在环境温度下,由于在金属导体内部的原子之间有热能,而使原子间产生了距离和轨道。要使导体内部的电力正常传递,就需在导体两端加上电压,形成压差将原子间的空间去掉,使原子间距离为零。〔这就像要将力传递到三个排在一起的人身上,如果三人之间有较大空隙,力就很难传送。如果没有空隙,就很容易把力传递到第三人身上〕。这就需要克服原子间由热膨胀力产生的阻力,强力使原子相互靠拢,从而使全部原子连成一条条由原子组成的固体金属通道,使电力能够从这些通道中顺利传递。而要让这些原子与原子相互靠拢也是要消耗能量的,而让原子间相互靠拢,要消耗能量的这些力就叫电阻。在电路中一但断电,使强制压制原子与原子靠拢的力量消失,原子与原子又会因为热膨胀而从相互紧靠的情况,恢复到原来的相互有距离而围绕旋转的常态。
  那种认为带电粒子是从导体内部的空隙中通过是不可能的,如果需要从导体内原子之间的空隙中通过,那么温度越高原子间的空隙越大,电粒子就越容易通过,显示在导体中的电阻就应该越小才合常理。而实际上温度越高、空隙越大电阻也越大,这就与现实有矛盾。所以我认为电力是从导体内部的原子与原子紧紧挤着组合成的固体通路,以振动波的形式进行传递电力或电能的。而不是从导体内部的晶格、空隙传递电能。如果能从导体内的空隙、晶格可以传递电能,那么导线断裂后阻力更小?传递更容易?也就没有断路的现象发生了。所以这些说法与实际不符。

  电流本质;是由电路中消除了原子间距离的原子组成金属道路,传递着的能量、势能、力量是电流。
  用欧姆定律也可说明电流本质;
  
  〔电压v是导线两头电势,麦克斯韦语〕,当在超导温度下,电阻R为零,电流等于电势或电势无穷大。此定律已经说明了导线内是电势在流动,不是带电粒子在导线内流动,导线中没有带电粒子在传递!导线中只能传输电势能的能量、力量,不会传输带电粒子的这种物质。
  电流是力量等在电路中的传递,如同汽锺对工件的反复敲打,活塞的往返运动对发动机作功。由势能转换为动能,为负载作功。所以电流不是什么带电粒子在电势作用下的定向流动,电路中没有带电粒子在流动,它更不会从金属里的晶格、空隙中通过。
  还有观点认为,电流是带电的粒子在导线中流动传递。最先到达负载的不是从电源来的电子,因为电子流动较慢,需要一定时间才到达,电路中本来就有电子,就像管道里的黄豆,距离负载最近的先到,电源处出发的粒子需要一定时间才能到达。碰上导体中的自由电子,会产生碰撞造成能量损失而形成电阻等。
  我认为以上这些说法是有问题的。电在固体、液体或空气中是遵循电磁波的传递规则,以三十万公里每秒的速度传输。也就是说,电能从电源出发,最先到达负载的就是从电源出发的电势能。而不是本来导体中的电子先到负载。电势能在导体中传递时只会走由导体内金属分子组成的固体通路为负载传递力量,而不是带电粒子这种物质在导线内的流动。
  以教科书的说法来做一个实验,将一根铝导线与铜导线连接,如果电是以粒子形态传递,从电源处出发的电子随后到负载后,关闭电源,那么导线中的电子是导体内本来的电子还是从电源来的电子?因为导体内的电子早已进入了负载。难道电源的电子会置换导线内的电子?导线中的原子会发生了改变?性质也会跟着改变?铜导线内会有铝原子或电源内的原子?而实际上铜铝导线中并无对方的原子,导线的性质并没有改变。所以教科书上对电阻、电流的说法是错误的。

  电压的本质;电压是对电势能的平分、细分和量化。就像用时间,把白天黑夜用24小时进行的平分、细分、量化是一个意思。如果不把电势用电压细分、量化,就不方便在现实生活中对电进行利用和应用。在日常工作中得到的某电压值,就是在此时具体量化了的某电势能的高低。
  所以不把电阻、电流、电势、电压的关系和本质搞清楚,就不能理解超导的本质?只有在超导现象下,电的本质才能得到显现和解释。
  其实在超导下,己经把电阻、电流、磁力线不能通过导体的本质完全显现。也只有在超导温度下才能看清电阻、电流的本质和磁力线不能通过导体的原因!而磁力线不能通过导体,是由于冷缩,使原子间没有间隙,所以磁力线不能通过超导金属,只能反向作用于磁铁本身,使该磁铁悬浮于空中!
  有人认为现代科学对电阻、电流本质解释太完美,根本不容质疑。不过我认为这只是对电阻、电流表面现象的认识、利用和应用,并没有对电阻、电流、电势,电压现象本质认识清楚。因为本质就包含在表面现象之中,只要能对表面现象进行利用和应用,就是对本质的应用,与是否知道事物的本质关系不大。
  2015.6.5.于重庆沙坪坝

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