电流做功的过程,就是电能转化为其它形式能的过程,发生能量转化,电流做多少功,就有多少电能转化为其它形式的能(转化成机械能,热能,光能,磁能,化学能等)。电流做功,电荷不会增加也不会减少,就像水流从高处流向低处,推动水车做功.该过程中水流损失了高度,也就是水的重力势能,但水流本身不会变少或变多。
处于常态的电子如果不受场力作用,电子就找不到东西碰撞,所以就不会产生热。如果受到场力作用后,电子移动中会摩擦撞击原子核,能量被原子核吸收,于是核振动加快,导体温度生高了,其它条件不变的情况下,导线越细(横截面积越小),导线发热越高,相当于大电流过小管道,电子移动中摩擦撞击原子核机会更多。能量损失也更多了。
我们用下图百米跨栏赛跑来比喻线路外电阻为例(内阻是原子核)
假设运动员是电子,栏杆代表线路中的外电阻,跨栏阻碍了运动员通过的速度(如果没有栏杆跑100米,运动员可能在15秒内全部通过终点,有了栏杆,在15秒内可能只有几个人通过终点),而且很多运动员或刮擦栏杆,或踢倒栏杆。如果有100个运动员,肯定会发生很多刮擦栏杆或踢倒栏杆的情况。刮擦栏杆或踢倒栏杆就等于运动员给栏杆做功了,做功就必然有能量丢失,发生转化其它能量了。现在回到正题,路外电阻等于是阻碍了单位时间内电子的移动速度,单位时间内通过的电子数变少了,那么电流就变小了。而且电子通过电阻时还做了额外功导致电阻发热。所以在电势差(电压).长度和横截面积一定的情况下,阻值越大,电流越小。