Является ли тепловыделение резисторов термодинамической необходимостью соотношения Ом IV?

Question

Является ли тепловыделение резисторов термодинамической необходимостью соотношения Ом IV?

люршер

Мы знаем, что все резисторы рассеивают со скоростью $I^2 R = V^2 /R$ .

Но мне интересно, можно ли доказать, что компонент с линейной зависимостью между током и напряжением ( $I \propto V$ ) должен рассеиваться со скоростью $\propto I^2$ на полностью термодинамических аргументах.

Ян Лалински

Почему «термодинамические аргументы»? Потеря энергии в элементе в единицу времени равна

V I

$VI$ исключительно на основе определения разности потенциалов

V

$V$ , который вводится в электромагнитной теории. Для линейного элемента это уже подразумевает диссипацию со скоростью

\propto I^{2}

$\propto I^2$ . Никаких термодинамических аргументов не требуется.

люршер

термодинамические аргументы, поскольку мы знаем только, что резистор отдает энергию с такой скоростью, но без термодинамического аргумента мы могли бы в принципе предположить существование омического компонента, который накапливает полезную энергию со скоростью

I V

$IV$ где-нибудь еще

Ответы (1)

Является ли тепловыделение резисторов термодинамической необходимостью соотношения Ом IV?

Почему «термодинамические аргументы»? Потеря энергии в элементе в единицу времени равна $VI$ исключительно на основе определения разности потенциалов $V$ , который вводится в электромагнитной теории. Для линейного элемента это уже подразумевает диссипацию со скоростью $\propto I^2$ . Никаких термодинамических аргументов не требуется.
термодинамические аргументы, поскольку мы знаем только, что резистор отдает энергию с такой скоростью, но без термодинамического аргумента мы могли бы в принципе предположить существование омического компонента, который накапливает полезную энергию со скоростью $IV$ где-нибудь еще

Химиомеханика · Answer 1

Соотношения Онзагера в термодинамике утверждают, что скорость производства энтропии (которую можно связать с мощностью, рассеиваемой при постоянной температуре) пропорциональна произведению потока (здесь текущий поток $I/A$ для площади поперечного сечения $A$ ) и поле (здесь электрическое поле $V/L$ для проводника длиной $L$ ).

Поскольку вы заявили, что закон Ома выполняется (т.е. $V\propto I$ ), то электрическое поле $V/L$ должен масштабироваться с текущим потоком $I/A$ (и сопротивление). Предполагая, что размеры остаются постоянными, рассеиваемое тепло, таким образом, пропорционально $I^2$ .

Что-то я не уверен, относится ли это к очень общим случаям, когда $Δ В \propto Δ я$ $\Delta V \propto \Delta I$ , но глобально $В (я)$ $V(I)$ представляет собой сложную зависимость. Транзисторы, например.

Является ли тепловыделение резисторов термодинамической необходимостью соотношения Ом IV?

люршер

Ян Лалински

люршер

Ответы (1)

Химиомеханика

люршер

Уменьшается ли проводимость провода в вакууме со временем?

В простой схеме батарея + резистор, какая форма энергии теряется электронами при выходе из резистора?

Пересматривая выбор вольфрама в лампочках

Почему увеличение сопротивления уменьшает тепловыделение в электрической цепи?

Противоречие в греющем действии электрического тока

Толщина материала, теплопроводность и удельное электрическое сопротивление

Шум Джонсона-Найквиста для резистивного элемента с температурным градиентом

P=V2RP=V2R P = \frac {V^2}{R} путаница в выводе [дубликат]

Почему короткое замыкание вызывает пожар?

Почему характеристическая кривая (V vs I) для лампочки изгибается назад?