На этот вопрос у сторонников электронной теории нет однозначного ответа.
Версии:
1. Кинетическая энергия
Одни авторы полагают, что электроны передают свою кинетическую энергию атомам вольфрамовой нити. Якобы электроны сталкиваются с атомами нити, при каждом столкновении электроны передают кинетическую энергию атому, а тот неведомым образом преобразует кинетическую энергию в тепловое и световое излучения.
Определение:
«Кинетическая энергия — это энергия механической системы, зависящая от скоростей её точек. К. э. Т материальной точки измеряется половиной произведения массы этой точки на квадрат её скорости v, т. е. T=1/2 mv².» [Физ. энцикл. в 5-ти тт]
Здесь встают вопросы:
- Корректно ли электрон рассматривать как механическую систему?
- Кинетическая энергия - это соотношение массы и скорости - как скорость и масса превращается в световую энергию?
Нет и валидных экспериментов показывающих наличие у «электронов» кинетической энергии (даже «гребное колесо Крукса» это строго не доказывает). Тем более нет доказательств наличия у электронов количества кинетической энергии достаточной, чтобы «зажечь лампу».
Можно добавить, что масса электрону приписана в результате ошибочной интерпретации экспериментов, см. https://dzen.ru/a/aeIaFtkcCAODLfgR
Да и сам механизм прямого преобразование кинетической энергии в электричество не находит достоверного объяснения.
К тому же потеря части кинетической энергии потоком электронов, в процессе похождения через вольфрамовую нить, никак не фиксируется, т.е. это просто умозрительный аргумент.
2. Электрический заряд
Другие авторы полагают что электроны отдают свой электрический заряд атомам вольфрамовой нити, а те преобразует эти электрические заряды в тепловое и световое излучения. Здесь остаются открытыми вопросы:
«А как “электрический заряд“ преобразуется в тепловое и световое излучение? Что это за процесс?»
«А куда же деваются сами частицы – «носители электрического заряда», после того, как они отдадут свой „заряд»“?»
Интересно отметить, электрон определяется как «элементарная частица, носитель отрицательного элементарного заряда». Однако этот «носитель», именно как носитель, т.е. без заряда, как ни странно, никак достоверно не обнаружен.
Эксперимент
Примерно в 1970 г. проводился такой эксперимент. Взяли лампу накаливания 500 Вт и держали ее включенной несколько месяцев. По расчетам экспериментаторов в колбе лампы за это время должно было скопиться вполне заметное количество частиц «носителей электричества», но колба оказалась пустой. Не подтвердилась гипотеза о том, что электрон отдает свой заряд вольфрамовой нити, а сама частица «выпадает» из нити накаливания (или продолжает двигаться по цепи).
Интересно отметить, что о самой частице, из которой состоит электрон, ничего не говорится и она нигде корректно не обнаруживается.
3. Закон Джоуля
В электронной теории остается неясным – за счет каких процессов поток электронов производит тепловое действие.
Известен закон Джоуля, показывающий, что определенное количество электричества создает (генерирует) определенное количество теплоты в проводнике, но нет корректного объяснения как это происходит.
Что проволока нагревается при прохождении электричества через нее давно известно, но из чего состоит электричество и как оно преобразуется в тепло остается неясным.
Это можно назвать тупиком электронной теории электричества – она не может достоверно объяснить основной электрический феномен — как из электричества производится теплота.
4. Унитарная теория электричества Бенджамина Франклина
В то время как унитарная теория электричества*, в рамках субстанциональной теории энергии**, объясняет этот феномен довольно просто. Электричество — это порции (кванты) особой субстанции — электрической энергии (энергии как таковой) Часть мельчайших порций (квантов) электрической энергии, движущихся в спирали лампы, поглощаются атомами вещества спирали (они становятся избыточно заряженными атомами - катионами), электроэнергия накапливается в атомах, затем излучается более крупными порциями, т.е. в виде квантов тепловой, световой энергии. Т.о. тепловое действие тока происходит вследствие поглощения и преобразования электрической энергии (энергии как таковой) в другие виды энергии.
\\*Об унитарной теории электричества см.: Ильясов Ф. Н. Кванты электрической энергии – о концепции электричества Бенджамина Франклина. М.: ИЦ Орион. 2019, ноябрь. 28 с. (Препринт) В Дзене: https://dzen.ru/a/ZHisPUnY5SD9dAz3
**О субстанциональной теории энергии см.
- Кравец Т. П. Эволюция учения об энергии (1847 – 1947) // Успехи физических наук. 1948. Ноябрь. Т. XXXVI, вып. 3. С. 338-358.
- Ильясов Ф. Н. Энергия как потенциал температуры, движения, работы, взаимодействия. М.: ИЦ Орион. 2023, июль. Препринт. В Дзене https://dzen.ru/a/ZuLAX7IwdWcjzRK6