電的奧秘

? ? ? ? 電應(yīng)用在我們生活的方方面面,當(dāng)你拆卸一樣電器產(chǎn)品時,眼花繚亂的電路板會,呈現(xiàn)在我們的眼前,這些復(fù)雜的,神奇的電路,其實都是由多個簡單的電路組成的,讓我們一起來探究電的奧秘吧!

? ? ? ? 首先,先從電荷入手。在生活當(dāng)中,我們經(jīng)常能見到一些現(xiàn)象:在干燥天氣里,衣服表面容易吸附灰塵;用塑料梳子梳頭,頭發(fā)會隨梳子飄起來……這些現(xiàn)象的出現(xiàn),是因為摩擦過的物體帶了電荷,這種摩擦起電的實質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移。

? ? ? ? 我們雖然覺得當(dāng)中有兩種電荷,人們把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷;用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫做負電荷。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。電荷量的單位是庫侖,簡稱庫,符號是C。

? ? ? ? 而電荷的定向移動就形成了電流。電流的方向是從電源的正極經(jīng)過用電器流向負極。容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。

? ? ? ? 在一個電路當(dāng)中,通常要有電源、用電器、開關(guān)以及導(dǎo)線,就在電路閉合時,才有電流通過電路。在表示一個電路的時候,為了簡便們會交一些常用的原件用符號表示出來,這種用符號表示,電路連接的圖就叫做電路圖。一般電路有通路、斷路和短路三種情況。

? ? ? ? 電路的連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)兩種。兩個小燈泡依次相連,然后接到電路中,我們就說這兩個小燈泡是串聯(lián)的;兩個小燈泡的兩端分別連在一起,然后接到電路中,我們就說這兩個小燈泡是并聯(lián)的。在并聯(lián)電路中,兩個用電器共用的那部分電路叫做干路,單獨使用的那部分叫支路。

? ? ? ? 用電器的正常使用肯定都是因為有電流通過,一個小燈泡接在不同的電路中,亮度也會不同,這都是因為通過小燈泡的電流強弱不同。表示電流強弱的物理量是電流,通常用字母I表示,它的符號是A。通常測量一個電路中的電流,用的是電流表。在串聯(lián)電路中電流處處相等;并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路中的電流之和。

? ? ? ? 用電器的工作是因為有電流通過,這個時候就要有電壓來推動電流定向移動。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。電壓用U來表示符號是V。在串聯(lián)電路中,電源,兩端,電壓等于各用電器,兩端電壓之和;在并聯(lián)電路中,電源兩端電壓等于各支路用電器兩端電壓。

? ? ? ? 當(dāng)我們把不同材質(zhì)的導(dǎo)線接入到同一個電路當(dāng)中時,電流的大小不同,這是因為不同的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同,也就是電阻。電阻零繼母而表示符號是o。導(dǎo)體的長度,橫截面積以及材質(zhì)都會影響到電阻的大小。在同一個電路中,電壓相同時,電阻越大,電流越小。

? ? ? ? 電流電壓與電阻之間有什么樣的關(guān)系呢?早在19世紀(jì)20年代,德國物理學(xué)家歐姆就對電流,跟電阻以及電壓之間的關(guān)系進行了大量實驗研究,總結(jié)出了歐姆定律:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比(I=U/R)。用歐姆定律可以解決串并聯(lián)電路中的很多問題,知二求三。

? ? ? ? 我們都知道生活用電是需要收費的,那怎樣知道每家每戶用了多少電呢?這時就要引入電能。電能的單位是度,學(xué)名叫做千瓦時,符號是kw?h。電能可以轉(zhuǎn)化成多種其他形式的能量,而這個轉(zhuǎn)化的過程,也就是電流做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化就說電流做了多少功,也就是電功。電流做功的多少?跟電流的大小,電壓的高低,以及通電時間的長短都有關(guān)系,加在用電器上的電壓越高,通過的電流越大,充電時間越長,電流做功就越多。由此就可以得到W=UIt。

? ? ? ? 電流做功也是有快慢的,用電功率表示。就算電功率的式子有P=W/t、P=UI。

? ? ? ? 在生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過導(dǎo)體時,電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。英國物理學(xué)家焦耳做了大量實驗,于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流,電阻和通電時間的關(guān)系(焦耳定律):電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成反比(Q=I?I?R?t)。電流通過導(dǎo)體時,如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么Q=UIt。

? ? ? ? 最終,人們發(fā)現(xiàn)和利用電還是要回歸到我們的生活當(dāng)中的。

? ? ? ? 家庭電路是最常見、最基本的實用電路,一般家庭電路由兩根進戶線、電能表、總開關(guān)、保險裝置、用電器以及導(dǎo)線組成的。輸電線進戶后,首先接到電能表上,電能表用來顯示所消耗的電能,接下來是全戶用電的總開關(guān),當(dāng)家庭電路需要維修時,必須斷開總開關(guān),這時室內(nèi)全部電路圖外面的輸電線分離,可以保證施工人員的安全。

? ? ? ? 進戶的兩條輸電線中,一條叫做端線,俗稱火線,另一條叫做零線。零線在入戶之前,已經(jīng)和大地相連。我國家庭電路的電壓是220V,火線作為入戶線,它的電壓是220V的,零線是出戶線,它的電壓為零,雖然在用手觸碰到裸露在外的火線時就會觸電致死,摸到零線就沒有關(guān)系,所以我們需要用試電筆來檢測哪個是火線。

試電筆

? ? ? ? 通常情況下,家庭電路中各個用電器的通斷不應(yīng)該影響其他用電器的通斷,所以用電器應(yīng)該并聯(lián)后接在電路中。控制用電器的開關(guān)要連接在火線和用電器之間。

? ? ? ? 在家中,我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些大功率電器的電源插頭有三條線,比其他兩個插頭的用電器多了一個標(biāo)著“E”的線,且該線比其他兩個更長。插頭上標(biāo)著e的導(dǎo)線和用電器的金屬外殼是相連的,插座上相應(yīng)的導(dǎo)線和室外的大地相連。這樣在用電氣的外殼,和電源火線之間的絕緣損壞,使外殼帶電時,電流就會流入大地,不對人體造成傷害。

? ? ? ? 我們知道人是導(dǎo)體,不對人體造成過大傷害的電壓應(yīng)控制在36V以內(nèi),而我們家庭電路電壓是220V,只可以直接致人于死地的,所以安全用電非常重要。

? ? ? ? 幾種常見觸電類型:

雙線觸電

單線觸電

電弧觸電

跨步觸電

? ? ? ? 為了確保用電安全,日常生活中我們要做到:

不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體

更換燈泡,搬動電器前應(yīng)斷開電源開關(guān)

不弄濕用電器,不損壞絕緣層

保險裝置、插座、導(dǎo)線、家用電器等達到使用壽命,應(yīng)及時更換。

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