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1、電路和電流 ? 摩擦起電? 用摩擦方法使物體帶電的現(xiàn)象.許多材料如：玻璃、塑膠、硬橡膠、水晶、硫磺等,經(jīng)過(guò)摩擦都能吸引輕小物體,我們說(shuō)物體帶了電。使物體帶電叫做起電。 西元前五百多年，古希臘時(shí)代就發(fā)現(xiàn)用毛皮摩擦過(guò)的琥珀能吸引輕小物體。我國(guó)東漢時(shí)王充在《論衡》一書(shū)中，記載了琥珀的摩擦起電。摩擦起電是十分廣泛的現(xiàn)象，在塑膠、橡膠、化纖紡織、印刷、石油、食品、溶劑等生産中和交通運(yùn)輸中都廣泛存在。我們?nèi)粘Ｉ钛Y,黑暗中梳乾燥的頭髮、脫毛衣會(huì)看見(jiàn)小火花、聽(tīng)見(jiàn)劈啪聲,這都是摩擦起電後産生的現(xiàn)象。液體或氣體在固體上流動(dòng)也能起電。摩擦起電産生的火花能引起爆炸、火災(zāi)造成巨大損失.我們應(yīng)注意防止. 佛蘭克

2、林規(guī)定,用絲綢摩擦的玻璃棒所帶的電叫正電荷，用毛皮摩擦的硬橡膠棒所帶的電叫負(fù)電荷。 摩擦起電的原因：物體中本來(lái)就存在正電荷和負(fù)電荷，通常情況下正負(fù)電荷的數(shù)量相等，物體是中性的。當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí),電子從束縛較弱的物體轉(zhuǎn)移到另一物體。缺少電子的物體帶正電，多餘電子的物體帶負(fù)電。兩個(gè)物體帶等量的正負(fù)電荷。摩擦起電是一個(gè)很複雜的現(xiàn)象，物體摩擦後帶什麼電，與物體表面雜質(zhì)、溫度、表面光滑程度等有關(guān)。同種材料的兩個(gè)物體摩擦?xí)r也能起電。導(dǎo)體也能摩擦起電，因爲(wèi)人體能導(dǎo)電，導(dǎo)體帶電後電荷通過(guò)人體與地球上的電荷中和,導(dǎo)體就未呈現(xiàn)帶電。摩擦起電時(shí)都是帶負(fù)電的電子的轉(zhuǎn)移，而不是帶正電的正離子或質(zhì)子等的轉(zhuǎn)移. 兩種電

3、荷? 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,自然界中只存在兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。同種電荷互相推斥，異種電荷互相吸引.通常情況下，用綢子摩擦的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦的硬橡膠棒帶負(fù)電。 原子由原子核和核外電子組成，原子核帶正電,電子帶負(fù)電.通常情況原子中正負(fù)電荷的數(shù)量相等，原子是中性的，原子組成的物體是中性的.中性的物體失去電子就帶正電，得到電子就帶負(fù)電。 兩個(gè)帶等量異種電荷的物體接觸時(shí)，電子從帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上，兩個(gè)物體都不缺少電子，也不多餘電子,物體恢復(fù)中性狀態(tài)，這叫正負(fù)電荷的中和。 組成物質(zhì)的粒子如:質(zhì)子、中子、電子、介子、光子、誇克……，有的帶正電,有的帶負(fù)電，有的不帶電. 根據(jù)電荷間的相

4、互作用，我們能解釋許多自然現(xiàn)象，能區(qū)分正、負(fù)電荷。如用絲綢摩擦兩條塑膠薄膜,兩條塑膠薄膜就帶上同種電荷，兩條塑膠薄膜靠近時(shí)會(huì)互相推斥,絲綢和一條塑膠薄膜靠近時(shí),由於帶異種電荷會(huì)互相吸引。 又如，四個(gè)同樣的通草球A、B、C、D，用絲線吊著。已知A吸引B，B排斥Ｃ,Ｃ吸引D,還知道C帶負(fù)電。要求判定Ａ和D靠近時(shí)是相互吸引還是相互排斥。 爲(wèi)作出正確判斷，我們首先應(yīng)該弄清楚Ａ和D是帶同種電還是異種電。從帶負(fù)電的C排斥B知B一定帶負(fù)電。從C吸引Ｄ知D可能帶正電,也可能不帶電。從B吸引Ａ知A可能帶正電，也可能不帶電.當(dāng)A帶正電，如Ｄ帶正電則Ａ、D排斥,如D不帶電則A、D吸引。當(dāng)Ａ不帶電時(shí)，如D帶正電則

5、A、D吸引，如D不帶電則無(wú)電的相互作用。所以，Ａ、D靠近時(shí)，可能出現(xiàn)互相排斥、吸引和無(wú)相互作用三種情況. 驗(yàn)電器? 檢驗(yàn)物體帶不帶電的儀器.最簡(jiǎn)單的一種是金箔驗(yàn)電器,構(gòu)造如圖所示,金屬桿上端有一金屬球,下端有一對(duì)金屬箔.金屬桿與容器是絕緣的。驗(yàn)電器不帶電時(shí)，兩片金屬箔下垂。當(dāng)帶電體與金屬球接觸時(shí)，兩片金屬箔帶上同種電荷，互相推斥而張開(kāi).金箔驗(yàn)電器能檢驗(yàn)物體是否帶電和帶什麼電。爲(wèi)了測(cè)量物體的帶電量，可把金屬箔改爲(wèi)能轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬針，如圖所示叫靜電計(jì)。靜電計(jì)根據(jù)指標(biāo)偏轉(zhuǎn)的角度能測(cè)量電量。 驗(yàn)電器是電學(xué)中常用的一種儀器。 電量? 電荷的數(shù)量，符號(hào)是 Q，單位是庫(kù)（Ｃ）。庫(kù)是一個(gè)很大的單位，較小的單

6、位是微庫(kù)（μC)，1庫(kù)=10６微庫(kù)。通常情況，一個(gè)物體所帶電荷不到1微庫(kù). 1個(gè)電子所帶負(fù)電荷的數(shù)量與1個(gè)質(zhì)子所帶正電荷的數(shù)量相等,都是1。60×10-1９庫(kù)。這是到現(xiàn)在爲(wèi)止,我們?cè)谧匀唤缰兴l(fā)現(xiàn)的最小的電量。大到物體、小至粒子所帶電量都是這最小電量的整數(shù)倍。我們還不能解釋自然界爲(wèi)什麼會(huì)有最小的電量。 物體的帶電量可用靜電計(jì)測(cè)量。電路中通過(guò)導(dǎo)體截面的電量Q,如已知電流I和通電時(shí)間t，則Q＝It. 庫(kù)侖?　法國(guó)工程師和物理學(xué)家(１736~1806）。庫(kù)侖在中學(xué)時(shí)就愛(ài)好數(shù)學(xué)和物理,成年後先到軍隊(duì)任技術(shù)軍官、工程師，後來(lái)從事科學(xué)研究。庫(kù)侖研究磚石結(jié)構(gòu)、梁的斷裂、物體的摩擦力等，是18世紀(jì)歐洲偉

7、大的工程師之一。庫(kù)侖發(fā)明了精確測(cè)量微小力的扭秤,庫(kù)侖用扭秤做實(shí)驗(yàn)，分析歸納得到了磁力和電力的公式。其中特別是關(guān)於電荷間相互作用力的庫(kù)侖定律,是電學(xué)中的基本定律。電量的單位“庫(kù)侖”是爲(wèi)紀(jì)念庫(kù)侖的偉大成就而命名的。 電現(xiàn)象的應(yīng)用和防護(hù)? 電荷間相互作用力比萬(wàn)有引力、重力大得多.我們可使微粒帶電，利用電荷間的作用力爲(wèi)我們服務(wù)。如：靜電除塵是利用使煤粉帶負(fù)電被吸引到帶正電的電極上工作的；靜電複印是使墨粉帶負(fù)電被吸引到帶正電的像上，再印到紙上。其他應(yīng)用如靜電造紙、靜電紡紗、靜電植絨、靜電噴漆等等。 物體由於摩擦起電會(huì)引起災(zāi)難.如：19５6年,日本一艘油輪在將煤油輸送到陸地上過(guò)程中，煤油與機(jī)器管道等摩

8、擦起電，放電火花引起爆炸，死亡多人,損失幾億元；１９85年駐歐美軍用液壓起重機(jī)取出潘興Ⅱ式導(dǎo)彈時(shí)，導(dǎo)彈突然爆炸，3人死亡，1６人受傷，後證實(shí)是靜電作用造成。其他如印刷過(guò)程中的靜電使紙張粘住不易分開(kāi)，塑膠和橡膠製造過(guò)程中的靜電會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)，食品工業(yè)中的制粉車(chē)間因靜電放電産生粉塵爆炸等。生産中的靜電作用還能引起故障,降低效率，降低産品質(zhì)量等。爲(wèi)了克服靜電的危害,我們可採(cǎi)取的措施有：①應(yīng)用消電器，在空氣中生成離子，使帶電體的電荷得到中和；②應(yīng)用抗靜電劑,在纖維和塑膠表面塗上抗靜電劑（非導(dǎo)電材料）以降低表面電阻，可消除靜電；③應(yīng)用導(dǎo)電材料,在橡膠中加入金屬微粒、碳黑等導(dǎo)電材料可製成導(dǎo)電橡膠，在塑膠中加入

9、金屬薄片、金屬纖維或碳黑粉末等製成導(dǎo)電塑膠；④增加空氣中的濕度，用噴霧法和調(diào)整濕度裝置增加空氣中的水氣可消除靜電;⑤採(cǎi)用保護(hù)接地,油罐車(chē)上裝一鐵鏈與地接觸使車(chē)上電荷通過(guò)鐵鏈與地上電荷中和。 電路? 由電源、用電器、控制設(shè)備（開(kāi)關(guān))、導(dǎo)線組成的通過(guò)電流的路徑。電路由四部分組成:①電源,如電池、發(fā)電機(jī)等，它的作用是把其他形式能轉(zhuǎn)化爲(wèi)電能，供給用電器需要;②用電器，如電燈、電視機(jī)、電冰箱等,是消耗電能的器件,把電能轉(zhuǎn)化爲(wèi)其他形式能；③控制設(shè)備,如電鍵、開(kāi)關(guān)等，控制電能的輸送；④導(dǎo)線，把電能從電源傳輸?shù)接秒娖?電源、用電器、控制設(shè)備等叫電路的元件。 電路中各個(gè)元件用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)表示,表示電路各個(gè)

10、元件連接情況 根據(jù)電路中通過(guò)電流的種類(lèi)，電路分爲(wèi)直流電路和交流電路等. 實(shí)用的電路一般用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制一個(gè)用電器，但有時(shí)需要用兩個(gè)開(kāi)關(guān)控制同一個(gè)用電器，這時(shí)應(yīng)用兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)，電路的連接如圖所示。 通路和斷路?　由電源、用電器、控制設(shè)備、導(dǎo)線組成的一個(gè)完整電路，如果處處都是連通的叫通路,如果有一處或幾處斷開(kāi)了叫斷路。由一個(gè)或幾個(gè)電路元件組成的一段電路，如果這段電路處處都是連通的,這段電路叫做通路,如果有一處或幾處斷開(kāi)了，這段電路叫做斷路。 電路元件和連接導(dǎo)線都良好時(shí)，我們用電鍵來(lái)控制一個(gè)完整電路的通路和斷路.用電器是電燈的一個(gè)完整電路,電鍵閉合則整個(gè)電路都是連通的,電路中有電流,電

11、燈亮.在日常生活中，我們把電鍵閉合叫“開(kāi)燈"。電鍵斷開(kāi)則整個(gè)電路斷路，電路中無(wú)電流,電燈不亮,我們把電鍵斷開(kāi)叫做“關(guān)燈”。 短路?　某一段電路的兩端用導(dǎo)線直接連接起來(lái),使這段電路的電阻爲(wèi)零。如圖所示，電阻R2兩端用導(dǎo)線直接連接,這一段電路的電阻爲(wèi)零,我們說(shuō)電阻R2的一段電路短路。這時(shí)電路中電流不通過(guò)電阻R2，而是直接從短路導(dǎo)線中通過(guò)。 ? 在實(shí)際應(yīng)用中要特別注意不要讓電源短路。如果蓄電池短路會(huì)形成很大的電流，損壞電池.發(fā)電機(jī)短路也會(huì)損壞發(fā)電機(jī)。 串聯(lián)電路?　把電路元件一個(gè)接一個(gè)地聯(lián)接起來(lái)，使電流只有一條通路。串聯(lián)電路的最大特點(diǎn)是通過(guò)各個(gè)電路元件的電流相等。 串聯(lián)電路應(yīng)用廣泛，如右圖所

12、示電路，通過(guò)燈L1與Ｌ2的是同一個(gè)電流,這是串聯(lián)電路。 又如：右圖中A、B、C、Ｄ是四個(gè)接線柱,要求把電鈴和燈連接成串聯(lián)電路。我們可把接線柱B與C連接在一起，則電流從電池正極出發(fā),過(guò)燈與電鈴回到負(fù)極,這是串聯(lián)電路。 並聯(lián)電路? 把各個(gè)電路元件的一端聯(lián)在一起，另一端也聯(lián)在一起，使電流有多條通路（支路）.並聯(lián)電路的最大特點(diǎn)是各支路兩端的電壓都相等。 ? 並聯(lián)電路應(yīng)用廣泛.如:街道上的路燈總是同時(shí)發(fā)光，同時(shí)熄滅。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)有人認(rèn)爲(wèi)路燈是串聯(lián)。這是錯(cuò)誤的看法。路燈如果是串聯(lián)，則一盞路燈損壞不亮,其他路燈也都不能亮.實(shí)際上，我們觀察到某盞路燈壞了，其他路燈仍照常發(fā)光.路燈不是串聯(lián)而是並聯(lián)，它們

13、共用一個(gè)開(kāi)關(guān)控制,電路如圖所示,這裏應(yīng)用了並聯(lián)電路的特點(diǎn)：各支路的電壓相等。 混聯(lián)電路? 由串聯(lián)電路與並聯(lián)電路組成的電路。如圖(１）所示電路,燈L2與L3並聯(lián)後再與燈Ｌ１串聯(lián)。圖(2）所示電路是電鈴與燈串聯(lián)後再與電動(dòng)機(jī)並聯(lián)。這都是簡(jiǎn)單的混聯(lián)電路。 ? 混聯(lián)電路的串聯(lián)電路部分具有串聯(lián)電路的特點(diǎn),並聯(lián)電路部分具有並聯(lián)電路的特點(diǎn)。 混聯(lián)電路應(yīng)用廣泛.如右圖電路中有兩隻燈泡，一隻電鈴，一個(gè)電池組,導(dǎo)線若干根,三個(gè)電鍵.要求：（1）按下K1、K２時(shí)電路中有一盞燈亮，同時(shí)電鈴響；（2)按下K2、K3時(shí)兩盞燈都不亮；（3）按下K1、Ｋ3時(shí)另一盞燈亮。根據(jù)（2)知道電源放在Ａ處，根據(jù)（1）知一盞燈和電

14、鈴接到B、C處構(gòu)成串聯(lián)電路，根據(jù)（3）知道D、E處接上一盞燈和一根導(dǎo)線. ? 導(dǎo)體?　能夠傳導(dǎo)電荷的物體。金屬、石墨、酸、堿、鹽的水溶液等都是導(dǎo)體。導(dǎo)體能夠?qū)щ姷脑蚴?導(dǎo)體中存在大量能夠自由移動(dòng)的電荷。當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，這些自由電荷能夠向一定方向運(yùn)動(dòng)形成電流。金屬導(dǎo)體中的自由電荷是自由電子,金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子的定向運(yùn)動(dòng)形成的。酸、堿、鹽的水溶液中的自由電荷是正離子和負(fù)離子，正、負(fù)離子的定向運(yùn)動(dòng)形成電流.電離氣體中有自由移動(dòng)的電子和正、負(fù)離子，也能夠?qū)щ? 導(dǎo)體是重要的電工材料，用來(lái)傳導(dǎo)電流的導(dǎo)線要求電阻值很小,不同用途的電阻器有的要求電阻值大，有的要求電阻值小. 絕緣體?

15、 不能傳導(dǎo)電荷的物體。電的絕緣體又叫電介質(zhì)。玻璃、橡膠、塑膠、陶瓷、絲綢、雲(yún)母、琥珀、絕緣漆、礦物油、氣體等都是絕緣體.真空是最理想的絕緣體.絕緣體之所以不導(dǎo)電是因爲(wèi)其中的自由電荷極少，導(dǎo)電性能極差。 絕緣體是重要的電工材料。電線的芯線是用來(lái)導(dǎo)電的,要用導(dǎo)體來(lái)做。電線外麵包有塑膠、橡膠、絕緣漆(漆包線)等絕緣體，這是爲(wèi)了防止漏電或觸電。大功率斷路器和變壓器要浸在絕緣的礦物油中.電容器的兩個(gè)極板要用非常薄的絕緣體隔開(kāi)。 絕緣體不能導(dǎo)電不是絕對(duì)的。在加熱、加高壓等條件下，絕緣體可以轉(zhuǎn)化成導(dǎo)體。平常的氣體不導(dǎo)電,如果加的電壓很高,氣體也會(huì)變成導(dǎo)體，閃電就是導(dǎo)電空氣中通過(guò)電流産生的。乾燥的木棒是絕

16、緣體，木棒潮濕後就變成了導(dǎo)體. 半導(dǎo)體? 導(dǎo)電能力介於導(dǎo)體與絕緣體之間的物體。半導(dǎo)體一般是固體.如：鍺、矽及某些化合物等。半導(dǎo)體的特點(diǎn)是：加入微量雜質(zhì)或外界條件（溫度、光照、壓力等)變化時(shí)，半導(dǎo)體的電阻會(huì)發(fā)生顯著的變化. 長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)爲(wèi)半導(dǎo)體用途不大。二次大戰(zhàn)後，由於科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,我們能夠控制半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，半導(dǎo)體獲得重要的應(yīng)用。用半導(dǎo)體做的半導(dǎo)體管、積體電路、熱敏電阻、光敏電阻、壓敏電阻等，廣泛用於半導(dǎo)體收音機(jī)、答錄機(jī)、電視機(jī)、電子電腦及許多電子儀器中。工業(yè)上和科研中用的半導(dǎo)體大多是晶體。所以，半導(dǎo)體管又叫電晶體. 超導(dǎo)體? 在溫度低到一定程度時(shí)，某些電阻爲(wèi)零和具有排斥磁力

17、線性質(zhì)的物質(zhì)。19１1年，發(fā)現(xiàn)水銀在溫度低到—２69℃時(shí)電阻爲(wèi)零,這是第一次發(fā)現(xiàn)的超導(dǎo)現(xiàn)象.現(xiàn)在，已知的超導(dǎo)體有幾十種元素和幾千種化合物.1986年，發(fā)現(xiàn)溫度較高的超導(dǎo)氧化物。1987年,世界掀起了超導(dǎo)熱,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些轉(zhuǎn)變溫度爲(wèi)-170℃左右的超導(dǎo)材料.超導(dǎo)研究進(jìn)入了一個(gè)新階段，我國(guó)的超導(dǎo)研究達(dá)到世界一流水平。 超導(dǎo)體有重要應(yīng)用.現(xiàn)在已用來(lái)製造産生強(qiáng)磁場(chǎng)的超導(dǎo)電磁鐵.用超導(dǎo)電線輸電可避免損失。超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)、超導(dǎo)體記算機(jī)等都是超導(dǎo)體的重要應(yīng)用領(lǐng)域。 人們正努力尋求轉(zhuǎn)變溫度達(dá)到室溫(20℃)的高溫超導(dǎo)體. 電線? 傳輸電能的導(dǎo)線。我們常見(jiàn)的電線有裸導(dǎo)線、絕緣電線、遮罩電線等。裸導(dǎo)線沒(méi)有絕緣層

18、，只用銅、鋁做成的導(dǎo)線。無(wú)軌電車(chē)的架空線、架空的輸電線、工廠中的匯流排等用裸導(dǎo)線。我們?nèi)粘Ｓ玫米疃嗟氖墙^緣電線,絕緣電線的芯線是單股或多股的銅線、鋁線，芯線外面或塗上絕緣漆(漆包）、或繞上紗線（紗包）、或包上塑膠、橡皮等絕緣材料。實(shí)驗(yàn)室常用塑膠電線. ? 饋線? 電視機(jī)天線與電視機(jī)信號(hào)輸入端或天線與發(fā)射機(jī)之間的連線.饋線是傳送高頻信號(hào)的導(dǎo)線。我們平常用的饋線有平行饋線和同軸電纜兩種。平行饋線叫扁饋線，構(gòu)造如圖，適用於工業(yè)干擾不大的地區(qū)接收1~１２頻道的電視臺(tái).同軸電纜的結(jié)構(gòu)如圖，同軸電纜的損耗小,能遮罩外界干擾,所以適合於干擾大的地區(qū)接收高頻道（12頻道以上）的電視臺(tái). ? 電流[強(qiáng)度

19、］? 電荷的定向移動(dòng)。金屬導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)形成電流，電解質(zhì)溶液中正負(fù)離子的定向移動(dòng)形成電流。我們規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向爲(wèi)電流的方向.負(fù)電荷移動(dòng)的方向與電流的方向相反。應(yīng)該注意，金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反。 要在導(dǎo)體中得到持續(xù)的電流必須有電源産生的持續(xù)的電壓。 電流的效應(yīng):電流通過(guò)導(dǎo)體會(huì)産生熱效應(yīng),電流通過(guò)電解質(zhì)會(huì)産生化學(xué)效應(yīng)（電解),電流通過(guò)氣體在一定條件下會(huì)發(fā)聲、發(fā)光（如閃電)。電流引起的各種效應(yīng)中，磁效應(yīng)是無(wú)論什麼情況下都要産生的效應(yīng)。所以,磁效應(yīng)是電流産生的最重要的效應(yīng)。電流在磁場(chǎng)裏要受到磁場(chǎng)的作用力。 I表示電流.單位是安（A）,Q表示通過(guò)的電

20、量，單位是庫(kù)，t表示通 微安（μＡ）。1安=1000毫安培,1安=106微安。 普通家庭用的白熾燈、電視機(jī)的電流約爲(wèi)(１～3)×1０-1安,閃電的電流約幾十萬(wàn)安。 電流可用電流錶測(cè)量，也可用歐姆定律、電功率公式等計(jì)算。根據(jù)歐姆定律,通過(guò)電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比,與電阻的阻值成反比。 直流電流? 電路中電流的方向不隨時(shí)間變化。平時(shí)說(shuō)的直流電流不僅指電流方向不變，還指電流的大小不變。這種大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流叫恒定電流。通過(guò)手電筒電路中的電流,在電池完好、時(shí)間不太長(zhǎng)時(shí)可認(rèn)爲(wèi)是恒定電流。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室所用的低壓直流電源，電流大小沒(méi)有變化,是直流電流。 直流電流應(yīng)用很廣,許

21、多用電器如：直流電動(dòng)機(jī)、玩具電動(dòng)機(jī)、電解槽、收音機(jī)、答錄機(jī)、電視機(jī)、電腦等都要用直流電流. 電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)能産生直流電流.我們常通過(guò)一定的裝置(叫整流器）把交流電流變化爲(wèi)直流電流，市場(chǎng)上賣(mài)的電子琴電源、答錄機(jī)電源就是這種裝置，電視機(jī)內(nèi)部也有這種裝置。 交流電流? 電路中電流的大小、方向都隨時(shí)間變化。交流電較直流電容易大規(guī)模産生、容易輸送到遠(yuǎn)處、容易變換電壓以適應(yīng)不同用電器的需要,許多電氣設(shè)備要用交流電流等，所以，交流電應(yīng)用極爲(wèi)廣泛。我們?cè)趯W(xué)校、家庭、機(jī)關(guān)、工廠等處所用的電大都是交流電。電冰箱、洗衣機(jī)中的電動(dòng)機(jī)必須用交流電，白熾燈、日光燈中的電流也是交流電流。我國(guó)的交流電的頻率是5

22、0赫。電流的方向1秒種變化10０次。 安培? 法國(guó)物理學(xué)家（1775~１836)。安培少年時(shí)代就表現(xiàn)出卓越的數(shù)學(xué)才能和驚人的記憶力。安培沒(méi)有進(jìn)過(guò)正式的學(xué)校,他通過(guò)自學(xué)、博覽群書(shū)獲得了豐富的知識(shí)。安培興趣廣泛,學(xué)問(wèn)淵博，擔(dān)任大學(xué)各種教授和法蘭西科學(xué)院院士。安培對(duì)數(shù)學(xué)和化學(xué)都有貢獻(xiàn).他的主要成就是對(duì)電磁現(xiàn)象的研究。1820年7月21日,奧斯特宣佈發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)。同年９月4日,阿喇戈在法國(guó)報(bào)告了奧斯特實(shí)驗(yàn)，立即引起安培的注意。安培緊接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究,兩個(gè)星期後，從182０年9月18日開(kāi)始發(fā)表他的研究結(jié)果：通電線圈與磁鐵相似；兩個(gè)電流之間有相互作用；分子電流假設(shè)等。安培所做的四個(gè)實(shí)驗(yàn),構(gòu)思新穎、

23、結(jié)構(gòu)奇巧，一直爲(wèi)後人稱(chēng)讚。由於安培對(duì)電學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)的貢獻(xiàn)，被麥克斯韋稱(chēng)讚爲(wèi)“電學(xué)中的牛頓”. 爲(wèi)紀(jì)念安培，國(guó)際上把電流的單位命名爲(wèi)安（A)。 電流錶? 測(cè)量電流大小和方向的電學(xué)儀器.實(shí)驗(yàn)室常用的電流錶是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用製成，是磁電式電流錶。它的構(gòu)造如圖聽(tīng)示，永磁體磁極間産生強(qiáng)磁場(chǎng)，用很細(xì)的漆包線繞制的線圈（動(dòng)圈）放在磁場(chǎng)中。當(dāng)線圈中通進(jìn)電流時(shí)，由於電流受磁場(chǎng)的作用線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)指標(biāo)偏轉(zhuǎn)。根據(jù)指標(biāo)偏角的大小能測(cè)量電流的大小,根據(jù)指標(biāo)偏轉(zhuǎn)的方向能判定電流的方向. ? 電流錶線圈的導(dǎo)線很細(xì)，只能通過(guò)很小的電流。爲(wèi)了測(cè)量更大的電流，我們?cè)诰€圈兩端並聯(lián)不同阻值的電阻，構(gòu)成不同量程的電流錶

24、。 測(cè)量電路中電流時(shí)，應(yīng)注意根據(jù)電流大小選擇電流錶的量程，電流錶要串聯(lián)接入電路。測(cè)量直流電流時(shí),電流應(yīng)該從電流錶的正接線柱流入，負(fù)接線柱流出。 ? 靈敏電流計(jì)? 檢測(cè)微弱電流的有無(wú)、大小和方向的電學(xué)儀器.中學(xué)用的靈敏電流計(jì)的構(gòu)造與電流錶基本相同。外形如圖所示，指標(biāo)在刻度盤(pán)正中間,示數(shù)爲(wèi)0處。 ? 靈敏電流計(jì)不是用來(lái)測(cè)量微弱電流大小的準(zhǔn)確值的儀器。它是用來(lái)檢驗(yàn)有無(wú)微弱電流，如有則檢測(cè)微弱電流的方向和大小的大致情況.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,我們用靈敏電流計(jì)檢測(cè)感生電流的有無(wú)、方向、大小. 串並聯(lián)電路中的電流? 電路元件連接成串聯(lián)電路時(shí)，通過(guò)電路各處、各元件的電流都相等，這是串聯(lián)電路的最大特點(diǎn)

25、。 電路元件連接成並聯(lián)電路時(shí)，電流出現(xiàn)分支，各支路的電流一般不相等,乾路中電流等於各支路電流之和。如圖所示,乾路電流I=I1+Ｉ2+I3. ? 例如：電燈和電鈴連接成串聯(lián)電路，如已知通過(guò)電燈的電流是0.３安，則通過(guò)電鈴的電流也一定是0.３安。 又如：電燈和電鈴連接成並聯(lián)電路,如已知乾路的電流爲(wèi)0．５安，電燈的電流爲(wèi)0.3安，則通過(guò)電鈴的電流爲(wèi)０．2安。 電壓?　使自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)形成電流的原因。導(dǎo)體中自由電荷定向運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到導(dǎo)體的阻礙,要維持導(dǎo)體中電流大小一定，就要在導(dǎo)體兩端加一定的電壓.用電器正常工作需要加一定的電壓。 電壓的單位是伏（V）。某段電路通過(guò)1庫(kù)電量時(shí)，電流做的功

26、是1焦，則該段電路兩端的電壓是1伏。比伏大的單位是千伏（kV),比伏小的單位是毫伏(mV)、微伏（μV）.１千伏=103伏,1伏＝103毫伏,１伏=106微伏。 我們用電源來(lái)産生和維持一定的電壓,如乾電池兩端的電壓一般是１。5伏，其意義是:通過(guò)1．5庫(kù)電量時(shí)電流做的功是１.５焦。當(dāng)我們需要６伏電壓時(shí),可把4節(jié)乾電池串聯(lián)起來(lái)。 伏打?　義大利物理學(xué)家(17４５～1827）.伏打在青年時(shí)代就開(kāi)始電學(xué)實(shí)驗(yàn)。30歲時(shí)發(fā)明了起電盤(pán)（靜電起電機(jī))，42歲時(shí)發(fā)明了麥稭靜電計(jì).4５歲時(shí)伏打讀了伽伐尼的文章,伽伐尼發(fā)現(xiàn)在解剖青蛙、用解剖刀接觸蛙的神經(jīng)時(shí),蛙腿肌肉發(fā)生強(qiáng)烈的收縮，伽伐尼用“動(dòng)物電”來(lái)解釋這個(gè)現(xiàn)

27、象,並認(rèn)爲(wèi)動(dòng)物電與普通電不同。伏打經(jīng)過(guò)研究否定了動(dòng)物電的存在，提出了電的接觸學(xué)說(shuō)，發(fā)明了伏打電堆。伏打電堆是由一片片潮濕的紙板隔開(kāi)的一對(duì)鋅板和銅板組成的，伏打電堆能産生持續(xù)的電流。伏打又發(fā)明了伏打電池.在鹽水或稀酸中插入兩種不同的金屬片就組成伏打電池.阿喇戈讚揚(yáng)伏打電堆、伏打電池是“人類(lèi)發(fā)明的最神奇的儀器”。從此，人們利用伏打電堆、伏打電池産生的電流開(kāi)拓了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。伏打是偉大的電學(xué)實(shí)驗(yàn)家.伏打還發(fā)現(xiàn)了沼氣。 爲(wèi)了紀(jì)念伏打，國(guó)際上把電壓的單位命名爲(wèi)伏(Ｖ）。 高壓和低壓? 一般把１千伏以上的電壓叫高壓，1千伏以下的電壓叫低壓。發(fā)電站往外輸電的電壓爲(wèi)幾百千伏，送到城市裏的電壓爲(wèi)１0千伏

28、，這都是高壓.經(jīng)過(guò)城市的低壓變電所送到用戶的電壓是220伏、3８０伏，這都是低壓。所以,我們平時(shí)用的電大都是低壓電。低壓電比較安全，空氣、電木、橡膠、塑膠、乾燥木材和紙等對(duì)低壓電都是絕緣的.我們常用的用電器、開(kāi)關(guān)、燈頭、插座、電工工具等都是在低壓下使用的.在高電壓下,一些絕緣體的絕緣性能會(huì)受到破壞變成導(dǎo)體。因此，高電壓是很危險(xiǎn)的，高壓下的電氣設(shè)備都有特殊的要求。 一般工廠中把36伏以下的電壓叫安全電壓。家用電器中通常把２20伏的電壓叫高壓（這是相對(duì)安全電壓而言），把3６伏以下的電壓叫低壓. 電壓表? 測(cè)量電壓大小的電學(xué)儀器。電壓表是在電流錶的基礎(chǔ)上，在動(dòng)圈電路裏串聯(lián)電阻而改裝製成的。電壓表

29、的外形如圖所示。 ? 用電壓表測(cè)量某段電路兩端的電壓時(shí)，應(yīng)注意選擇好量程和把電壓表並聯(lián)在該段電路的兩端。測(cè)量直流電壓時(shí),還應(yīng)注意電壓表的“+”接線柱要接到與電源的正極相連的一端。 串並聯(lián)電路中的電壓? 電路元件連接成串聯(lián)電路時(shí)，各元件的電壓一般不相等，但串聯(lián)電路兩端電壓U等於各元件上電壓之和,如圖所示U=U1+Ｕ2+U3。 ? 電路元件連接成並聯(lián)電路時(shí),各支路兩端的電壓與並聯(lián)電路兩端的電壓相等，這是並聯(lián)電路最大的特點(diǎn)。 例如：一個(gè)電鈴正常工作時(shí)的電壓爲(wèi)12伏，電流爲(wèi)0.6安。要把電鈴接到36伏電壓上，我們應(yīng)該串聯(lián)多大阻值的一個(gè)電阻? 電鈴和電阻串聯(lián)，故通過(guò)電阻的電流爲(wèi)０.6安。電

30、阻的電壓爲(wèi)36伏— 歐的電阻，電阻分擔(dān)了２4伏電壓,電鈴上的電壓就是12伏。 常用用電器的電壓?　各個(gè)用電器都只有在一定的電壓下才能正常工作.加在用電器上的電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)損壞用電器或使用電器不能正常工作.所以,我們應(yīng)該特別注意用電器上注明的需要的電壓值。送到家庭、學(xué)校等的電壓大都是220伏，許多用電器也設(shè)計(jì)爲(wèi)22０伏,如:家用電冰箱、洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電熨斗、電吹風(fēng)機(jī)等。但不是所有的用電器都需要220伏電壓,有的電燈泡的電壓是3６伏或1２伏，晶體管收音機(jī)的電壓爲(wèi)3～6伏直流電壓，電子石英鐘用1.5伏直流電壓，電子門(mén)鈴用3伏的直流電壓，電子點(diǎn)火器用3伏直流電壓。 的電阻，U是加在

31、導(dǎo)體兩端的電壓，Ｉ是通過(guò)導(dǎo)體的電流。導(dǎo)體的電阻值越大說(shuō)明導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越強(qiáng). 過(guò)導(dǎo)體的電流爲(wèi)1安時(shí),導(dǎo)體的電阻是1歐。常用的電阻單位還有千歐(ｋΩ）和兆歐（MΩ），１千歐=1０3歐,1兆歐＝１06歐。 電流通過(guò)電阻要發(fā)熱，從能量轉(zhuǎn)化角度看，電阻是把電能轉(zhuǎn)化爲(wèi)內(nèi)能的電路元件. 電阻可通過(guò)伏安法測(cè)量，即用電壓表測(cè)量電阻兩端的電壓U，用電流 身決定的，不能認(rèn)爲(wèi)電阻與電壓成正比、與電流成反比，因爲(wèi)電壓大時(shí)電流也大,它們的比值對(duì)一個(gè)導(dǎo)體說(shuō)是恒定的. 歐姆德國(guó)物理學(xué)家（1787~185４）。大學(xué)哲學(xué)博士、教授,曾擔(dān)任過(guò)中學(xué)數(shù)學(xué)、物理教師。歐姆獨(dú)立地進(jìn)行科學(xué)研究，他最重要的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)

32、了歐姆定律,這是電路的基本定律.1８2６年，歐姆採(cǎi)用溫差電偶做電源，利用電流磁效應(yīng)和庫(kù)侖扭秤結(jié)合製成電流扭力秤以測(cè)量電流。歐姆用 年歐姆發(fā)表《伽伐尼電路：數(shù)學(xué)研究》一書(shū)，從理論上論證了歐姆定律.歐姆的研究成果當(dāng)時(shí)未受到重視，在德國(guó)歐姆受到冷遇，他還受到一些人的攻擊,一個(gè)教授說(shuō)：“歐姆的理論被稱(chēng)之爲(wèi)純屬空調(diào)的編造，永遠(yuǎn)不能發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)點(diǎn)那怕是最膚淺的事實(shí)觀測(cè)支援的樣子。"七八年後歐姆的成就逐漸受到重視,18４１年英國(guó)皇家學(xué)會(huì)授與歐姆科普利獎(jiǎng)?wù)?，這是當(dāng)時(shí)科學(xué)界的最高榮譽(yù),歐姆的工作得到了普遍的承認(rèn). 爲(wèi)紀(jì)念歐姆，國(guó)際上把電阻的單位命名爲(wèi)歐。 決定電阻大小的因素?　導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性

33、質(zhì),它的大小決定於導(dǎo)體的橫截面積、長(zhǎng)度、材料、溫度等因素。溫度一定時(shí)，橫截面積均勻的導(dǎo)體的電阻Ｒ與導(dǎo)體的長(zhǎng)度L成正比,與導(dǎo)體的橫截面積Ｓ成 導(dǎo)體的電阻還與導(dǎo)體的溫度、光照、壓力等因素有關(guān)。 例如：一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線電阻爲(wèi)R，如果把導(dǎo)線的長(zhǎng)度拉長(zhǎng)爲(wèi)原來(lái)的２倍，問(wèn)導(dǎo)線的電阻變爲(wèi)多少？ 導(dǎo)線拉長(zhǎng)時(shí)體積不變,所以導(dǎo)線橫截面積減小爲(wèi)原來(lái)的1／2.長(zhǎng)度爲(wèi)原來(lái)的2倍，電阻就變爲(wèi)原來(lái)的２倍。橫截面積爲(wèi)原來(lái)的1/2，電阻又變爲(wèi)原來(lái)的2倍。故導(dǎo)線的電阻變爲(wèi)原來(lái)的4倍，即爲(wèi)4R。用電阻定律公式 電阻與溫度的關(guān)係? 導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)。純金屬的電阻隨溫度的升高電阻增大,溫度升高1℃電阻值要增大千

34、分之幾。碳和絕緣體的電阻隨溫度的升高阻值減小。半導(dǎo)體電阻值與溫度的關(guān)係很大,溫度稍有增加電阻值減小很大。有的合金如康銅和錳銅的電阻與溫度變化的關(guān)係不大.電阻隨溫度變化的這幾種情況都很有用處.利用電阻與溫度變化的關(guān)係可製造電阻溫度計(jì)，鉑電阻溫度計(jì)能測(cè)量—2６3℃到10０0℃的溫度,半導(dǎo)體鍺溫度計(jì)可測(cè)量很低的溫度。康銅和錳銅是製造標(biāo)準(zhǔn)電阻的好材料。 例如：電燈泡的燈絲用鎢絲製造，燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻要比常溫下的電阻大多少？ 鎢的電阻隨溫度升高而增大，溫度升高１℃電阻約增大千分之五。燈絲發(fā)光時(shí)溫度約2０00℃，所以,電阻值約增大１0倍。燈絲發(fā)光時(shí)的電阻比不發(fā)光時(shí)大得多,剛接通電路時(shí)燈絲電阻小電流

35、很大，用電設(shè)備容易在這瞬間損壞. 定值電阻? 電阻值一定的電阻。定值電阻用電阻值與溫度變化的關(guān)係不大的材料製造。實(shí)驗(yàn)室用的電阻圈就是一種定值電阻。如圖所示，電阻絲繞製成螺旋形嵌在底板中，電阻絲兩端裝有接線柱。這種定值電阻的特性用阻值和電流值表示，電流值告訴我們使用時(shí)電流不能超過(guò)多大。 ? 電子技術(shù)中用的定值電阻有碳膜電阻、金屬膜電阻、線繞電阻等。 電阻箱?　一種箱式電阻器。由若干個(gè)不同阻值的定值電阻，按一定的方式連接而成。電阻箱中的定值電阻一般用康銅和錳銅絲繞制,使電阻值基本不隨溫度變化。實(shí)驗(yàn)室用的電阻箱有插頭式和開(kāi)關(guān)式(又叫筒式)兩種。 ? 電阻箱是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電學(xué)測(cè)量的重要儀器,

36、應(yīng)用電阻箱可提高讀數(shù)的精確度。使用電阻箱時(shí)要特別注意通過(guò)電阻的電流不能超過(guò)允許的數(shù)值。 滑動(dòng)變阻器? 一種線繞可變電阻器。構(gòu)造如圖所示,在瓷管上密繞絕緣的康銅絲或其他絕緣電阻絲，在線繞電阻上端裝有金屬滑桿，滑動(dòng)塊通過(guò)磷銅片與電阻絲緊密接觸(接觸部分的絕緣層被磨掉）,滑動(dòng)塊可在滑桿上滑動(dòng)。滑桿兩端和線繞電阻兩端各有一個(gè)接線柱。移動(dòng)滑塊可改變接入電路中的電阻絲長(zhǎng)度從而改變電阻值。 滑動(dòng)變阻器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，應(yīng)用時(shí)除了注意阻值外,還要注意允許通過(guò)的最大電流是多少。 滑動(dòng)變阻器有多種用法.例如：把滑動(dòng)變阻器的B、D接線柱用導(dǎo)線連接，然後將A、B接線柱接入電路中，則當(dāng)滑動(dòng)片向左移動(dòng)時(shí),我們實(shí)際用到的是AＰ間的電阻，故電阻要減小。因爲(wèi)B(tài)、D連接就是把BP一段電阻短路了。 文中如有不足，請(qǐng)您指教！ 14 / 14