通电器材产生热量的主要原因就是电阻产生的热量。当电流通过电线或电子器件时,由于电线或电子器件的本身阻抗,电流在通过时会遇到一定的阻力,导致部分能量转化为热能。电阻对电流的影响可由欧姆定律表示,该定律即电流和电压成正比,电流和电阻成反比。
一个物体的电阻直接与其本身的形状、材质以及在电路中的位置等因素有关。在电器中,由于存在焊接部位和接触点,它们的形状和长度不同,电阻也就不同,从而导致部分能量转化为热能。
通电会使电线、电子器件内部分子的运动加剧,进而产生热能,这种现象称为电生热现象。当电源施加电压时,电荷在导体内部移动,使导体内部的电场强度增大,导致导体内部的电子发生排斥,相互之间的碰撞增加,从而加剧了分子振动,产生热能。凸起的部分容易产生电弧和局部高温,因而容易烧坏电器件。
例如,当我们长时间使用手机的时候,手机电池会发热,就是因为在使用过程中手机电路中产生的电子流会使电池内部分子的运动加强,产生热能。
霍尔效应是电子运动中的一种现象,会产生热量。当电子流穿过一定尺寸的磁场时,由于磁场施加的洛伦兹力,电子的运动轨迹发生变化,从而使电阻发生了变化,随之产生了热量。霍尔效应被广泛应用于传感器、温度计中。
通电器材因为周围环境因素(如温度、湿度等)的变化也会产生热量。当通电器材周围环境的温度升高时,器材内部电子和分子的振动将会加强,产生更多的热量。而当通电器材周围湿度较高时,电器件中的电子和离子容易遭受受到周围空气中的水分子的影响,导致电子点、电线断路等短路现象。这样就会大量产生热能,从而导致器材的过热现象。
因此,在我们平时使用电子设备时,应定期清理设备内部,保持环境温度适宜,才能有效避免设备因为环境因素而过热。