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电气常识大全100个
电是自然界中的一种自然现象,是客观实实在在存在的,不是科学家发明创造出来的,它是能量的一种表达形式。
最早提出电这个概念的是古希腊哲学家泰勒斯。1752年,富兰克林做了有名的风筝引电实验,将空中的闪电⚡️吸引过来,这证实了闪电是电的一种现象。一个物体最开始不带电,现在却带上了电,这个问题困扰了科学家数百年时间之久。第一个揭示电的本质的人是本杰明-富兰克林。他通过把雷电引入莱顿瓶,用收集的雷电做了各种电学实验,证明了雷电和人工摩擦的电性质完全相同,得出闪电和静电是一回事的结论。
到了20世纪20年代,人类弄清了原子内部结构后发现,物体带电根源是在原子内部,在原子的中心有一个被称为原子核的微粒,而在原子核的周围,又有若干个被称为电子的微粒,围绕着原子核转动,整个原子就像太阳系,原子核相当于太阳,而电子相当于围绕太阳转动的天体。
原子核不是依靠引力来束缚电子,是靠的正负电荷之间的吸引力,电子带负电荷,原子核带正电。如果原子核周围有n个电子,那么电子总数就是n份,原子核也正好带有n份正电荷。这时物体不带电,是因为正负电荷数量相等。物体带正电荷,说明物体里面正电荷比负电荷要多。反之,物体带负电荷,说明物体里面负电荷比正电荷要多。
物质由原子组成,原子由原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电。核外电子围绕原子核高速运转,他们的带电量正好相等,极性相反,所以物质内部尽管有正电荷和负电荷,但宏观看来不带电。很多物质对核外电子的束缚能力较弱,容易失去电子;也有一些物质对核外电子的吸引力很强,容易得到电子。
在头上摩擦气球,可以看到头发被气球吸引,两个头发摩擦过的气球也会彼此推开,这是因为摩擦导致了电荷在材料间发生了电荷转移,头发变得带正电,气球带负电。异种电荷会互相吸引,这就是头发为什么会被粘在气球上,而同种电荷互相排斥,这就是两个气球为什么会彼此推开。
当摩擦发生时,电子很容易发生转移,电子从头发来到了气球,在材料上产生了电荷,每个电子携带着基本电荷,单位是库仑,所有物质的电荷都是库仑量的倍数,电荷是量子化的。通过以电荷转移能力来给物质分类,容易转移电荷的物质是导体,不容易转移的就是绝缘体。
异种电荷相互吸引的原因是电场力(静电力,库仑力),通过库仑定律来描述,两个物体之间电场力的大小,等于库仑常数乘以一个物体上的电荷量在乘另一个物体的电荷量,然后除以它们之间距离的平方。库仑定律说明,两个物体之间电场力的大小随着电荷量的增加而增加,随着它们之间距离的增加而减小,如果存在两个以上的电荷,由矢量叠加来计算。任何带电体的周围都存在着电场,如果其他带电体进入到这个场,将发生相互作用。
电是一种能源载体,比如我们用电来热饭,电能转化成了热能。我们用电来照明,电能转化成了光能。同时电也是信息的载体,我们用手机打电话,通过电视看新闻,通话信息和新闻信息都是通过电信号来传输的,电是信息的载体。