1.有關(guān)節(jié)電的科技小常識
水母網(wǎng) 日期: 2008-06-20 來源: 煙臺日報
1:電視機:電視機使用時,控制電視屏幕的亮度、聲音是節(jié)電的一個途徑。另外,聲音大比聲音小耗電。
2:電冰箱:電冰箱的冷藏室溫度定為5度比定為8度每月多耗10多度電,而且保溫效果差,一般食物保鮮效果為8度-10度最佳。此外,及時除霜,每月可省電5度至20度。
3:空調(diào)器:空調(diào)器夏季溫度設(shè)定在26℃-28℃,冬季設(shè)定在16℃-18℃,這樣既可節(jié)約能源還可防止“空調(diào)病”的發(fā)生。此外,每月一次清洗濾網(wǎng),可節(jié)電10%至30%。
4:節(jié)能燈:將普通白熾燈換成節(jié)能燈,可以比白熾燈節(jié)電70%-80%,使用壽命是白熾燈的8-10倍。 譚利明 整理
2.關(guān)于電的科學(xué)知識
關(guān)于“電”的十個小常識一、電的旅程有哪些環(huán)節(jié)?發(fā)電——變電——輸電——變電——用電①電力輸送的源頭:發(fā)電②電力輸送的媒介:輸電③電力輸送的終端:用電通過發(fā)電廠發(fā)出電,進入變電站把電壓升高,以便電能可以送得更遠,線路通過輸電鐵塔輸送到遠方。
再通過變電站將電壓降低,以便工廠和大型商場使用,再通過變壓器將電壓降得更低,以便家庭使用。二、電的速度有多快?輸電是繼公路、鐵路、水路、航空和管道運輸之后的“第六種運輸方式”。
電場以每秒30 萬公里的光速傳輸,發(fā)電、輸電、配電、用電同時完成。為了可靠地供電和優(yōu)化資源,降低用電成本,我們將輸電線路聯(lián)成一個大電網(wǎng),供人們使用。
電場的傳播速度每秒鐘可以繞地球差不多8圈。三、為什么要變壓?人們可以把水儲蓄在罐子中,可是電無法儲存,必須在一瞬間制造它,并通過電線輸送。
為讓電流能輸送更遠,就要給電增加電壓。電流從升壓變電站里流出后,就會進入高壓線。
高壓線遠離地面,架設(shè)在巨大的鐵塔上,將電流從發(fā)電站送往各地。四、可發(fā)電的能源有哪些?可發(fā)電的能源主要分為傳統(tǒng)能源和可再生能源。
我國目前主要以傳統(tǒng)能源發(fā)電為主。傳統(tǒng)能源包括煤、石油、天然氣等;可再生能源包括核能、水能、地?zé)崮?、太陽能、風(fēng)能等。
五、什么是“西電東送”?我 國西部地區(qū)水力資源豐富,缺乏開發(fā);東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)達,缺乏能源。通過“西電東送”這一能源發(fā)展戰(zhàn)略,開發(fā)西部水電、火電,輸送到電力緊缺的東部地區(qū),既 為西部省區(qū)把電力資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟優(yōu)勢提供了新的歷史機遇,又緩解了東部電力緊缺的現(xiàn)狀,促進大范圍的資源優(yōu)化配置,達到有限資源的最佳利用。
六、為什么要巡線?線 路工人沿著電線塔巡視,檢查設(shè)備是否完整,若有被損壞就要及時報告上級部門,進行搶修,以免耽誤電源的正常輸送。因為有些線路要跨越山河,或在崇山峻嶺之 間,巡線工作十分艱苦。
超高壓巡線員登上高壓線后,腳下的電纜離地面最近距離為12米,最高則達800米。心理素質(zhì)和體能要絕對過硬。
七、輸電線路遇到冰雪災(zāi)害怎么辦?暴風(fēng)雪會使電線上結(jié)出凝冰,有的鐵塔因為不堪承受冰雪的重力,倒塌在地。現(xiàn)在最新研發(fā)的直流融冰裝置,安裝在覆冰線路上,冰雪就可以一點點融化。
八、高壓線有輻射嗎?很多人會疑惑輸變電設(shè)施周圍的電磁環(huán)境是否安全。其實,我國的輸變電設(shè)施的電力頻率是50赫茲,只有頻率超過3000 赫茲的電力才會以電磁波形式傳播形成輻射,因此大家不用擔(dān)心變電站或高壓電線對健康安全產(chǎn)生影響。
九、1度電能做什么?最能跑的1 度電:電動自行車跑約80 公里最涼爽的1 度電:普通電風(fēng)扇運行約15 小時最清潔的1 度電:9 瓦的節(jié)能燈亮超過100 小時最娛樂的1 度電:看電視約10 小時最解渴的1 度電:燒開水約8 升最消暑的1 度電:生產(chǎn)啤酒約15 瓶最保暖的1 度電:織布約10 米十、如果每人每天節(jié)約1度電,會有怎樣的效果?我國13.3 億人口,一年能節(jié)約13.3億度電,假設(shè)1 度電0.61 元,則13.3*365 = 4854.5 億度;4854.5*0.61 ≈ 2961.2億元。以廣州每年用電637.51 億度計,4854.5÷637.51 ≈ 7.6 年,一年節(jié)約的電夠廣州用7.6年。
發(fā)1度電需要用0.3 千克標(biāo)準(zhǔn)煤,會產(chǎn)生0.8 千克二氧化碳。按上述算法:4854.5*0.8 = 3883.6 億千克= 3.8836 億噸,可以減少3.8836億噸二氧化碳排放。
3.生活中安全用電的常識有哪些
1)家庭電路的組成; (2)家庭電路中的總電流隨用電器功率的增大而增大; (3)保險絲和空氣開關(guān)的作用,測電筆的作用和使用方法; (4)安全用電常識及安全電壓. 二、重難點知識歸納 (一)家庭電路的組成 家庭電路包括:進戶線、電能表、總開關(guān)、保險絲、電燈開關(guān)及插座。
(1)進戶線是從室外引起室內(nèi)的導(dǎo)線,有兩根,一根是火線(也稱相線),另一根是零線。正常情況下,火線與零線之間有220V的電壓。
零線通常接地,這種情況下火線與地線之間也有220V的電壓。 (2)電能表是用來量度用戶消耗的電能多少的儀表,所以必須接在干路上。
電能表上都標(biāo)有額定電壓值和允許通過最大電流值。一只標(biāo)有“220V 5A”的電能表,表示用在總功率不超過1100W的電路中是合適的。
(3)總開關(guān)用來控制總電路的通或斷。一般使用閘刀開關(guān),閘刀開關(guān)應(yīng)立裝,夾座(靜觸頭)接電源線,保險絲裝下方,且不可倒裝。
有的家庭電路里不安裝總開關(guān),而是在該處安裝保險盒。作用是相同的。
(4)保險絲(也叫做熔絲),一般都裝在保險盒里或保險管里。保險絲是電阻率比較大而熔點較低的鉛銻合金制成的。
在總電流過大時保險絲熔斷自動切斷電路,以防止燒毀用電器和避免火災(zāi)。 保險絲燒斷時,應(yīng)先找出燒斷原因,排除故障后,再按要求換上規(guī)格合適的保險絲。
切不可用普通銅絲或鐵絲作保險絲用,因銅、鐵熔點高起不到保險作用,可能造成重大事故,更不能有意造成短路試試保險絲會不會熔斷。這就是絕不允許的。
(5)家庭電路的主角是電燈。電燈是一個龐大的家族。
包括白熾燈、熒光燈、高壓氣體放電燈等。白熾電燈的發(fā)光,是因為燈炮內(nèi)的細鎢絲通電后發(fā)熱,燈絲溫度高達2000攝氏度左右,達到白熾狀態(tài),于是燈絲發(fā)出明亮的白光。
安裝家庭電路時,各個用電器(包括兩孔和三孔插座)是并聯(lián)關(guān)系,在火線上要安裝熔斷器(保險盒)。兩孔插座中左邊接零線,右邊接火線。
接白熾電燈時,開關(guān)一定要接在火線上,而且火線要接螺絲口燈頭上的錫點,零線接螺旋套。 (6)開關(guān):可以控制各個支路的通斷,開關(guān)應(yīng)和被控制的用電器串聯(lián),必須接在火線上。
(7)插座:有兩孔插座和三孔插座,供插接電視機、洗衣機、電風(fēng)扇和電冰箱之用。插座一定要與燈座并聯(lián)。
插座有三孔的,它的兩個孔分別接火線和零線,另一個孔與大地連接。 只有那些帶有金屬外殼的用電器(或者容易潮濕的用電器)才會使用三腳插頭。
在三孔插座中,除了兩個孔分別接火線和零線外,另一個孔是跟大地連接的,也就是接地的,家用電器上的三腳插頭,兩個腳接用電部分(如電冰箱、洗衣機中的電動機)另外那個與接地插孔相應(yīng)的腳,是跟家用電器的外殼接通的。這樣,把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電部分連入電路的同時,也把外殼與大地連接起來。
為什么要這樣做呢?家用電器的金屬外殼本來是跟火線絕緣的,是不帶電的,人體接觸外殼并沒有危險。但如果內(nèi)部火線絕緣皮破損或失去絕緣性能,致使火線與外殼接通,外殼帶了電,人體接觸外殼等于接觸火線,就會發(fā)生融電事故。
如果把外殼用導(dǎo)線接地,即使外殼帶了電,也會從接地導(dǎo)線流走、人體接觸外殼就沒有危險了。 (8)試電筆 測電筆是用來辨別火線和零線的:用手接觸筆尾的金屬體,筆尖接觸電線(或與電線連通的導(dǎo)體),如果氖管發(fā)光,表示接觸的是火線:如果氖管不發(fā)光,表示接觸的是零線。
需要注意的是使用測電筆,手一定要接觸筆尾的金屬體如果手沒有接觸筆尾的金屬體,即使筆尖接觸火線,氖管也不發(fā)光,測電筆就失去作用了。只有人的手接觸了筆尾的金屬體,這時才會有電流流過氖管,通過人體進入大地,這時氖管才會發(fā)光。
這時為什么人不會觸電呢?因為在測電筆中有一個阻值很大的電阻,在一兆歐以上。當(dāng)用測電筆接觸零線和地線時,由于零線和地線間沒有電壓,當(dāng)然也就沒有電流流過氖管,所以氖管不發(fā)光。
使用測電筆時,人的手千萬不要接觸筆尖金屬體,這時就會有大的電流流過人體而造成觸電事故。 (二)家庭電路中的電流過大的原因有: (1)發(fā)生短路:短路就是電流沒經(jīng)過用電器而直接連通零線和火線,這就相當(dāng)于一個電阻很小的導(dǎo)線與其它用電器并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路中電阻的規(guī)律,這時電路中的總電阻更小,根據(jù)歐姆定律可計算出此時干路中的電流可達幾百安,使保險絲瞬間熔斷。
(2)用電器的總功率過大。當(dāng)電路上連接的用電器太多時,根據(jù)公式P=UI,則有,火線與零線間的電壓伏是一定的,所以,總功率P越大,干路中的電流I就越大,當(dāng)電流I大到一定程度便可使保險絲熔斷。
(三)安全用電 (1)通過人體的電流大小決定于外加電壓和人體的電阻; (2)安全電壓:只有不高于36伏的電壓才是安全的; (3)家庭電路的電壓是220伏,動力電路的電壓是380伏。 (4)觸電事故是由于過大的電流通過人體而引起的,且通過人體的電流越大,通電的時間越長,越危險。
(5)家庭電路中的觸電事故,都是人體直接或間接跟火線連通造成的。 低壓觸電的兩種形式: 單線觸電:站在地上的人觸到火線,則電流由火線進入人體到地,經(jīng)地線形成回路,造成觸電事故。
。
4.四年級——科學(xué)——電的知識
古代發(fā)現(xiàn) 在中國,古人認為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。
《字匯》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。
在古籍論衡(Lun Heng,約公元一世紀(jì),即東漢時期)一書中曾有關(guān)于靜電的記載,當(dāng)琥珀或玳瑁經(jīng)摩擦后,便能吸引輕小物體,也記述了以絲綢摩擦起電的現(xiàn)象,但古代中國對于電并沒有太多了解。 西元前600年左右,希臘的哲學(xué)家泰利斯(Thales,640-546B.C.)就知道琥珀的摩擦?xí)q毛或木屑,這種現(xiàn)象稱為靜電(static electricITy)。
而英文中的電(Electricity)在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron)近代探索 18世紀(jì)時西方開始探索電的種種現(xiàn)象。
美國的科學(xué)家富蘭克林(Benjamin Franklin,1706~1790)認為電是一種沒有重量的流體,存在于所有物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電;若少于正常份量,就被稱為帶負電,所謂“放電”就是正電流向負電的過程(人為規(guī)定的),這個理論并不完全正確,但是正電、負電兩種名稱則被保留下來。
此時期有關(guān)“電”的觀念是物質(zhì)上的主張。 富蘭克林做了多次實驗,并首次提出了電流的概念,1752年,他在一個風(fēng)箏實驗中,將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中,被雨淋濕的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間,證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。
從物質(zhì)到電場 在十八世紀(jì)電的量性方面開始發(fā)展,1767年蒲力斯特里(J.B.Priestley)與1785年庫侖(C.A.Coulomb 1736-1806)發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)電荷間的作用力與距離成反平方的定律,奠定了靜電的基本定律。 在1800年,意大利的伏特(A.Voult)用銅片和錫片浸于食鹽水中,并接上導(dǎo)線,制成了第一個電池,他提供首次的連續(xù)性的電源,堪稱現(xiàn)代電池的元祖。
1831年英國的法拉第(M. Faraday)利用磁場效應(yīng)的變化,展示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線的概念。
這是首次強調(diào)從電荷轉(zhuǎn)移到電場的概念。電場與磁場 1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾(J. C. Maxwell)提出電磁場理論的數(shù)學(xué)式,這理論提供了位移電流的觀念,磁場的變化能產(chǎn)生電場,而電場的變化能產(chǎn)生磁場。
馬克斯威爾預(yù)測了電磁波輻射的傳播存在,而在1887年德國赫茲(H.Hertz)展示出這樣的電磁波。結(jié)果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統(tǒng)合成一種理論,同時亦證明光是電磁波的一種。
馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對微觀方面的現(xiàn)象做出解釋,并指出電荷的分裂性而非連續(xù)性的存在,1895年洛倫茲(H.A.Lorentz)假設(shè)這些分裂性的電荷是電子(electron),而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。1897年英國湯姆生(J.J.Thomson)證實這些電子的電性是帶負電性。
而1898年由偉恩(W.Wien)在觀察陽極射線的偏轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)帶正電粒子的存在。 電對人類生活的重大影響 電的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用極大的節(jié)省了人類的體力勞動和腦力勞動,使人類的力量長上了翅膀,使人類的信息觸角不斷延伸。
電對人類生活的影響有兩方面:能量的獲取轉(zhuǎn)化和傳輸,電子信息技術(shù)的基礎(chǔ)。 放電,就是使帶電的物體不帶電。
放電: 放電并不是消滅了電荷,而是引起了電荷的轉(zhuǎn)移,正負電荷抵消,使物體不顯電性。 雷電:在我們的地球表面,覆蓋著一層厚厚的大氣,地球大氣在太陽光的照射下,形成大氣對流運動現(xiàn)象,其中有一部分大氣含有大量的水蒸氣,形成水氣云團。
作高速對流運動的水氣云團,作切割地球地磁場運動,水氣云團從而受到地球磁場的作用,在水氣云團的兩端形成巨大的帶正、負電荷水氣云團積電層,巨大的帶正、負電荷水氣云團積電層,受大氣對流的沖擊,異種水氣云團積電層在空中相遇,從而產(chǎn)生巨大的電荷放電現(xiàn)象,形成一種伴有閃電和雷鳴的雄偉壯觀而又有點令人生畏的自然現(xiàn)象:雷電。雷電一般產(chǎn)生于旺盛的雨季,伴有強烈的劇風(fēng)和暴雨,有時還伴有冰雹和龍卷風(fēng)。
雷電產(chǎn)生的自然條件是:熱帶大氣云團,向東、或向西作高速運動,才能產(chǎn)生雷電現(xiàn)象。作高速運動的寒帶大氣云團,不可能產(chǎn)生雷電;向南、或北作高速運動的大氣云團,也不可能產(chǎn)生雷電。
雷電產(chǎn)生的物理條件是: 1、產(chǎn)生雷電的大氣層是一個以水為溶劑與其它溶于水的微量物質(zhì)為溶質(zhì)組成的水溶液與氣溶膠的混合體的水氣云團,以及包圍水氣云團的絕緣空氣組成。 在水氣云團中的水溶液與氣溶膠的混合體內(nèi),存在著微量的酸、堿、鹽等物質(zhì),這些酸、堿、鹽等物質(zhì)在水氣中產(chǎn)生可以自由移動的正、負離子,這些正、負離子為雷電的產(chǎn)生提供了大量的電荷源。
2、水氣云團在巨大的空氣氣流的推動下,需作切割地球磁場運動,從而水氣云團中的大量的游離正、負離子則在地球磁場的作用下,向水氣云團的兩端聚集,形成巨大電荷體。 水氣云團在巨大的空氣氣流的推動下,可能向上、向下、向東、向西、向北、向南等方向運動,只有當(dāng)水氣云團有向上、向下、向東、向西作高速運動時,高速運動的水氣云團才作切割地球磁場的運動,水氣云團中的大量的游離正、負離子則在地球磁場的作用下,向水氣云團的兩端聚集,當(dāng)巨大的水氣云團在高速切割地球磁場。
5.關(guān)于電的知識
電是一種自然現(xiàn)象。電是像電子和質(zhì)子這樣的亞原子粒子之間的產(chǎn)生排斥和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電或電荷有兩種:我們把一種叫做正電、另一種叫負電。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸,吸引或排斥力遵從庫侖定律。
自然界的放電現(xiàn)象國際單位制中電荷的單位是庫侖。
古代發(fā)現(xiàn)
在中國,古人認為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。《字匯》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。在古籍論衡(Lun Heng,約公元一世紀(jì),即東漢時期)一書中曾有關(guān)于靜電的記載,當(dāng)琥珀或玳瑁經(jīng)摩擦后,便能吸引輕小物體,也記述了以絲綢摩擦起電的現(xiàn)象,但古代中國對于電并沒有太多了解。
西元前600年左右,希臘的哲學(xué)家泰利斯(Thales,640-546B.C.)就知道琥珀的摩擦?xí)q毛或木屑,這種現(xiàn)象稱為靜電(static electricity)。而英文中的電(Electricity)在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron)
近代探索
18世紀(jì)時西方開始探索電的種種現(xiàn)象。美國的科學(xué)家富蘭克林(Benjamin Franklin,1706~1790)認為電是一種沒有重量的流體,存在于所有物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電;若少于正常份量,就被稱為帶負電,所謂“放電”就是正電流向負電的過程,這個理論并不完全正確,但是正電、負電兩種名稱則被保留下來。此時期有關(guān)“電”的觀念是物質(zhì)上的主張。
富蘭克林做了多次實驗,并首次提出了電流的概念,1752年,他在一個風(fēng)箏實驗中,將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中,被雨淋濕的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間,證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。
從物質(zhì)到電場
在十八世紀(jì)電的量性方面開始發(fā)展,1767年蒲力斯特里(J.B.Priestley)與1785年庫侖(C.A.Coulomb 1736-1806)發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)電荷間的作用力與距離成反平方的定律,奠定了靜電的基本定律。
在1800年,意大利的伏特(A.Voult)用銅片和錫片浸于食鹽水中,并接上導(dǎo)線,制成了第一個電池,他提供首次的連續(xù)性的電源,堪稱現(xiàn)代電池的元祖。1831年英國的法拉第(M. Faraday)利用磁場效應(yīng)的變化,展示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線的概念。這是首次強調(diào)從電荷轉(zhuǎn)移到電場的概念。
電場與磁場
1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾(J. C. Maxwell)提出電磁場理論的數(shù)學(xué)式,這理論提供了位移電流的觀念,磁場的變化能產(chǎn)生電場,而電場的變化能產(chǎn)生磁場。馬克斯威爾預(yù)測了電磁波輻射的傳播存在,而在1887年德國赫茲(H.Hertz)展示出這樣的電磁波。結(jié)果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統(tǒng)合成一種理論,同時亦證明光是電磁波的一種。
馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對微觀方面的現(xiàn)象做出解釋,并指出電荷的分裂性而非連續(xù)性的存在,1895年羅倫茲(H.A.Lorentz)假設(shè)這些分裂性的電荷是電子(electron),而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。1897年英國湯姆生(J.J.Thomson)證實這些電子的電性是帶負電性。而1898年由偉恩(W.Wien)在觀察陽極射線的偏轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)帶正電粒子的存在。
從粒子到量子
而人類一直以自然界中存在的粒子與波來描述“電”的世界。到了19世紀(jì),量子學(xué)說的出現(xiàn),使得原本構(gòu)筑的粒子世界又重新受到考驗。海森堡(Werner Heisenberg)所提出的“測不準(zhǔn)原理”認為一個粒子的移動速度和位置不能被同時測得;電子不再是可數(shù)的顆粒;也不是繞著固定的軌道運行。
一九二三年,德布洛伊(Louis de Broglie)提出當(dāng)微小粒子運動時,同時具有粒子性和波動性,稱為“質(zhì)—波二重性”,而薛定諤(Erwin Schrodinger)用數(shù)學(xué)的方法,以函數(shù)來描述電子的行為,并且用波動力學(xué)模型得到電子在空間存在的機率分布,根據(jù)海森堡測不準(zhǔn)原理,我們無法準(zhǔn)確地測到它的位置,但可以測得在原子核外每一點電子出現(xiàn)的機率。在波耳的氫原子模型中,原子在基態(tài)時的電子運動半徑,就是在波動力學(xué)模型里,電子最大出現(xiàn)機率的位置。
隨著科學(xué)的演進,人類逐漸理解“電”的物理量所能取得的數(shù)值是不連續(xù)的,它們所反映的規(guī)律是屬于統(tǒng)計性的。
6.想找一些關(guān)于電的基本常識,以備考試為用
電是一種自然現(xiàn)象。
電是像電子和質(zhì)子這樣的亞原子粒子之間的產(chǎn)生排斥和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。
電或電荷有兩種:我們把一種叫做正電、另一種叫負電。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸,吸引或排斥力遵從庫侖定律。
自然界的放電現(xiàn)象國際單位制中電荷的單位是庫侖。 古代發(fā)現(xiàn) 在中國,古人認為電的現(xiàn)象是陰氣與陽氣相激而生成的,《說文解字》有“電,陰陽激耀也,從雨從申”。
《字匯》有“雷從回,電從申。陰陽以回薄而成雷,以申泄而為電”。
在古籍論衡(Lun Heng,約公元一世紀(jì),即東漢時期)一書中曾有關(guān)于靜電的記載,當(dāng)琥珀或玳瑁經(jīng)摩擦后,便能吸引輕小物體,也記述了以絲綢摩擦起電的現(xiàn)象,但古代中國對于電并沒有太多了解。 西元前600年左右,希臘的哲學(xué)家泰利斯(Thales,640-546B.C.)就知道琥珀的摩擦?xí)q毛或木屑,這種現(xiàn)象稱為靜電(static electricITy)。
而英文中的電(Electricity)在古希臘文的意思就是“琥珀”(amber)。希臘文的靜電為(elektron) 近代探索 18世紀(jì)時西方開始探索電的種種現(xiàn)象。
美國的科學(xué)家富蘭克林(Benjamin Franklin,1706~1790)認為電是一種沒有重量的流體,存在于所有物體中。當(dāng)物體得到比正常份量多的電就稱為帶正電;若少于正常份量,就被稱為帶負電,所謂“放電”就是正電流向負電的過程,這個理論并不完全正確,但是正電、負電兩種名稱則被保留下來。
此時期有關(guān)“電”的觀念是物質(zhì)上的主張。 富蘭克林做了多次實驗,并首次提出了電流的概念,1752年,他在一個風(fēng)箏實驗中,將系上鑰匙的風(fēng)箏用金屬線放到云層中,被雨淋濕的金屬線將空中的閃電引到手指與鑰匙之間,證明了空中的閃電與地面上的電是同一回事。
從物質(zhì)到電場 在十八世紀(jì)電的量性方面開始發(fā)展,1767年蒲力斯特里(J.B.Priestley)與1785年庫侖(C.A.Coulomb 1736-1806)發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)電荷間的作用力與距離成反平方的定律,奠定了靜電的基本定律。 在1800年,意大利的伏特(A.Voult)用銅片和錫片浸于食鹽水中,并接上導(dǎo)線,制成了第一個電池,他提供首次的連續(xù)性的電源,堪稱現(xiàn)代電池的元祖。
1831年英國的法拉第(M. Faraday)利用磁場效應(yīng)的變化,展示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線的概念。
這是首次強調(diào)從電荷轉(zhuǎn)移到電場的概念。 電場與磁場 1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾(J. C. Maxwell)提出電磁場理論的數(shù)學(xué)式,這理論提供了位移電流的觀念,磁場的變化能產(chǎn)生電場,而電場的變化能產(chǎn)生磁場。
馬克斯威爾預(yù)測了電磁波輻射的傳播存在,而在1887年德國赫茲(H.Hertz)展示出這樣的電磁波。結(jié)果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統(tǒng)合成一種理論,同時亦證明光是電磁波的一種。
馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對微觀方面的現(xiàn)象做出解釋,并指出電荷的分裂性而非連續(xù)性的存在,1895年羅倫茲(H.A.Lorentz)假設(shè)這些分裂性的電荷是電子(electron),而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。1897年英國湯姆生(J.J.Thomson)證實這些電子的電性是帶負電性。
而1898年由偉恩(W.Wien)在觀察陽極射線的偏轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)帶正電粒子的存在。 從粒子到量子 而人類一直以自然界中存在的粒子與波來描述“電”的世界。
到了19世紀(jì),量子學(xué)說的出現(xiàn),使得原本構(gòu)筑的粒子世界又重新受到考驗。海森堡(Werner Heisenberg)所提出的“測不準(zhǔn)原理”認為一個粒子的移動速度和位置不能被同時測得;電子不再是可數(shù)的顆粒;也不是繞著固定的軌道運行。
一九二三年,德布洛伊(Louis de Broglie)提出當(dāng)微小粒子運動時,同時具有粒子性和波動性,稱為“質(zhì)—波二重性”,而薛定諤(Erwin Schrodinger)用數(shù)學(xué)的方法,以函數(shù)來描述電子的行為,并且用波動力學(xué)模型得到電子在空間存在的機率分布,根據(jù)海森堡測不準(zhǔn)原理,我們無法準(zhǔn)確地測到它的位置,但可以測得在原子核外每一點電子出現(xiàn)的機率。在波耳的氫原子模型中,原子在基態(tài)時的電子運動半徑,就是在波動力學(xué)模型里,電子最大出現(xiàn)機率的位置。
隨著科學(xué)的演進,人類逐漸理解“電”的物理量所能取得的數(shù)值是不連續(xù)的,它們所反映的規(guī)律是屬于統(tǒng)計性的。電 #diàn【釋義】 ①一種重要的能源,廣泛用于生產(chǎn)和生活,可以發(fā)光、發(fā)熱、產(chǎn)生動力等:電燈|電爐|電機。
②閃電:雷電交加|風(fēng)馳電掣。③電報的簡稱:急電|賀電|電告。
===================關(guān)于這個字的更多的信息=================電 (形聲。從雨,申聲。
本義:閃電)同本義 電,陰陽激耀也。――《說文》電,電光也。
――《五經(jīng)通義》三月癸酉,大雨震電。震,雷也,電,霆也。
――《谷梁傳·隱公九年》。疏:“霆者,霹靂之別名。
有霆必有電,故傳云:‘電,霆也?!?,霆,電實同一詞,后來歧為二義:其聲曰霆,其光曰電。”
又如:電火(閃電)物理學(xué)名詞 庫侖)度量,從摩擦生電物體的吸引和排斥上可以觀察到它的。
7.關(guān)于電的知識
遠在2500多年前,古希臘人就發(fā)現(xiàn)用毛皮磨擦過的琥珀能吸引一些像絨毛、麥桿等一些輕小的東西,他們把這種現(xiàn)象稱作“電”。
公元1600年,英國醫(yī)生吉爾伯特(1544~1603)做了多年的實驗,發(fā)現(xiàn)了“電力”,“電吸引”等許多現(xiàn)象,并最先使用了“電力”、“電吸引”等專用術(shù)語,因此許多人稱他是電學(xué)研究之父。在吉爾伯特之后的200年中,又有很多人做過多次試驗,不斷地積累對電的現(xiàn)象的認識。1734年法國人杜伐發(fā)現(xiàn)了同號電相互排斥、異號電相互吸引的現(xiàn)象。1745,普魯士(德國的前身)的一位副主教克萊斯特在實驗中發(fā)現(xiàn)了放電現(xiàn)象。
18世紀(jì)中葉,在大洋彼岸的美國,大電學(xué)家富蘭克林又做了多次實驗,進一步揭示了電的性質(zhì),并提出了電流這一術(shù)語。他認為電是一種沒有重量的流體,存在于所有的物體之中。如果一個物體得到了比它正常的份量更多的電,它就被稱之為帶正電(或“陽電”);如果一個物體少于它正常份量的電,它就被稱之為帶負電(或“陰電”)。所謂放電就是正電流向負電的過程。富蘭克林的這一說法,在當(dāng)時確實能夠比較圓滿地解釋一些電的現(xiàn)象,但對于電的本質(zhì)的認識與我們現(xiàn)在的“兩個物體互相磨擦?xí)r,容易移動的恰恰是帶負電的電子”的看法卻是相反。
富蘭克林對電學(xué)的另一重大貢獻,就是通過1752年著名的風(fēng)箏實驗,“捕捉天電”,證明天空的閃電和地面上的電是一回事。他用金屬絲把一個很大的風(fēng)箏放到云層里去。金屬絲的下端接了一段繩子,另在金屬絲上還掛了一串鑰匙。當(dāng)時富蘭克林一手拉住繩子,用另一手輕輕觸及鑰匙。于是他立即感到一陣猛烈的沖擊(電擊),同時還看到手指和鑰匙之間產(chǎn)生了小火花。這個實驗表明:被雨水濕透了的風(fēng)箏的金屬線變成了導(dǎo)體,把空中閃電的電荷引到手指與鑰匙之間。這在當(dāng)時是一件轟動一時的大事。一年后富蘭克林制造出了世界上第一個避雷針。
電流現(xiàn)象的研究,對于人們深入研究電學(xué)和電磁現(xiàn)象有著重要的意義。最早開始電流研究的是意大利的解剖學(xué)教授伽伐尼(1737-1798)。伽伐尼的發(fā)現(xiàn)源自于1780年的一次極為普通的閃電現(xiàn)象。閃電使伽伐尼解剖室內(nèi)桌子上與鉗子和鑷子環(huán)連接觸的一只青蛙腿發(fā)生痙攣現(xiàn)象。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,使他沒有放棄對這個“偶然”的奇怪現(xiàn)象的研究。他花費了整整12年的時間,研究象青蛙腿這種肌肉運動中的電氣作用。最后,他發(fā)現(xiàn)如果使神經(jīng)和肌肉同兩種不同的金屬(例如銅絲和鐵絲)接觸,青蛙腿就會發(fā)生痙攣。這種現(xiàn)象是在一種電流回路中產(chǎn)生的現(xiàn)象。但是,伽伐尼對這種電流現(xiàn)象的產(chǎn)生原因仍然未能回答,他認為蛙腿的痙攣現(xiàn)象是“動物電”的表現(xiàn),由金屬絲構(gòu)成的回路只是一個放電回路。
伽伐尼的看法在當(dāng)時的科學(xué)界中引起了巨大的反響,但是,另一位意大利科學(xué)家伏打(1745~1827)不同意伽伐尼的看法,他認為電存在于金屬之中,而不是存在于肌肉中,兩種明顯不同的意見引起了科學(xué)界的爭論,并使科學(xué)界分成兩大派。
1800年春季,有關(guān)電流起因的爭論有了進一步的突破。伏打發(fā)明了著名的“伏打電池”。這種電池是由一系列圓形鋅片和銀片相互交迭而成的裝置,在每一對銀片和鋅片之間,用一種在鹽水或其他導(dǎo)電溶液中浸過的紙板隔開。銀片和鋅片是兩種不同的金屬,鹽水或其他導(dǎo)電溶液作為電解液,它們構(gòu)成了電流回路。這是一種比較原始的電池,是由很多銀鋅電池連接而成的電池組。但在當(dāng)時,伏打能發(fā)明這種電池確是很不容易的。
伏打電池的發(fā)明使人們第一次獲得了可以人為控制的持續(xù)電流,為今后電流現(xiàn)象的研究提供了物質(zhì)基礎(chǔ),也為電流效應(yīng)的應(yīng)用打開了前景,并很快成為進行電磁學(xué)和化學(xué)研究的有力工具。
8.關(guān)于電的知識
任何兩個物體摩擦,都可以起電。18世紀(jì)中期,美國科學(xué)家富蘭克林經(jīng)過分析和研究,認為有兩種性質(zhì)不同的電,叫做正電和負電。物體因摩擦而帶的電,不是正電就是負電。科學(xué)上規(guī)定:與用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電相同的,叫做正電;與用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電相同的,叫做負電。
摩擦起電只是一種現(xiàn)象。近代科學(xué)告訴我們: 任何物體都是由原子構(gòu)成的,而原子由帶正電的原子核和帶負電的電子所組成,電子繞著原子核運動。在通常情況下,原子核帶的正電荷數(shù)跟核外電子帶的負電荷數(shù)相等,原子不顯電性,所以整個物體是中性的。原子核里正電荷數(shù)量很難改變,而核外電子卻能擺脫原子核的束縛,轉(zhuǎn)移到另一物體上,從而使核外電子帶的負電荷數(shù)目改變。當(dāng)物體失去電子時, 它的電子帶的負電荷總數(shù)比原子核的正電荷少,就顯示出帶正電;相反,本來是中性的原子,當(dāng)它跟多余的電子結(jié)合在一起時,它就顯示出帶負電。
兩個物體互相摩擦?xí)r,其中必定有一個物體失去一些電子,另一個物體得到多余的電子。如用玻璃棒跟絲綢摩擦, 玻璃棒的一些電子轉(zhuǎn)移到絲綢上,玻璃棒因失去電子而帶正電,絲綢因得到電子而帶等量的負電。用橡膠棒跟毛皮摩擦,毛皮的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上,毛皮帶正電,橡膠棒帶著等量的負電。
可見,摩擦起電并不是創(chuàng)造了電,只是使客觀上存在的電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。
9.與電有關(guān)的科技小發(fā)明
簡單電動機的裝置構(gòu)造很簡單:
兩個曲別針做支架、一節(jié)電池、一小塊磁鐵和一段銅絲繞成的線圈。將線圈放到支架上,電路就接通了,線圈歡快地轉(zhuǎn)動起來.
做一個電動機就這么簡單!最讓人叫絕的是其中換向器的省略。如果沒有換向器,通以直流電的線圈在相鄰的兩個半周對稱位置受到的力矩總是反向的,那么線圈就不能連續(xù)地轉(zhuǎn)動。但這個電動機用的方法是使線圈只是在半個周期里通電,另半周期里斷電。實現(xiàn)的方法是將線圈一端的引線上的絕緣漆全部刮掉,另一端只刮掉了半個側(cè)面。實驗方法簡單得出奇,卻漂亮得令人叫絕。