第一節(jié)電的起源

1、第一節(jié) 電的起源一、 電：物理學(xué)名詞【 electricity】電 在新拉丁語中寫為“ electricus ”也就是“類似琥珀” 的意思包括了許多種由于電荷的存在或移動而產(chǎn)生的現(xiàn)象。 其中有許多很容易觀察到的現(xiàn)象，如閃電靜電等。還有一些 比較生疏的概念像磁場 .電磁感應(yīng)等。電是能的一種形式 .包括負電和正電兩類， 它們分別由電 子和質(zhì)子組成，也可能由電子和正電子組合，通常以靜電單 位（如靜電庫侖）或電磁單位（如庫侖）度量，從摩擦生電 物體的吸引和排斥上可以觀察到它的存在。 在一定自然現(xiàn)象 中（如閃電和北極光）也能觀察到它，通常以電流的形式得 到利用。電是一種非自然現(xiàn)象， 電是像電子和質(zhì)子這樣

2、的亞原子 粒子之間產(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： 我們把一種叫做交流電， 一種叫直流電， 通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥 .異性相 吸。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒 帶負電荷。這個在我們初中物理中已經(jīng)學(xué)過，電在國際單位 中的單位是庫侖， 1 庫侖=1 安培/秒 也就是說若導(dǎo)線中有 1 安培的穩(wěn)恒電流， 則在 1 秒內(nèi)通過導(dǎo)線的橫截面積的電量為 1 庫侖，那么下面我們談?wù)勈裁词请娮樱?電子是如何運動的。電子-空穴+在眾多解釋宇宙早期演化的理論中，大爆炸論是被廣泛接受的科學(xué)理論，在大爆炸最初幾秒鐘時間，溫度遠遠高于 100億

3、K。那時光子的平均能量超過 1.022MEV很多，有足 夠的能量來創(chuàng)生電子和正電子對。電子是構(gòu)成原子的基本粒子之一，質(zhì)量極小，帶負電， 在原子中圍繞原子核旋轉(zhuǎn)。通過上圖：我們可以看出電子在圍繞著原子核做旋轉(zhuǎn)運 動，但是它被空穴包圍著。也就是說如果沒有外力的作用下 電子會呆在空穴里面不動，那么這時候這個原子核也就不呈 現(xiàn)電性，我們稱之為中性。如果物質(zhì)經(jīng)過摩擦后，要么會失 去電子，留下更多的正電荷，要么增加電子，獲得更多的負 電荷，這個過程就稱為摩擦生電。也就是說電子在受外力的作用下會克服原子核的吸引 力，脫離開原子核產(chǎn)生自由移動，這種外力有光熱摩擦變形電壓磁力等。那么電子在脫離空穴以后就會呈現(xiàn)出

4、電性，這個時候電子呈現(xiàn)出負電荷，空穴呈現(xiàn)出負電荷。二、電壓電壓，也稱作電勢差或電位差，是衡量單位電荷在靜電 場中由于電勢不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。 此概念與水位 高低所造成的“水壓”相似。需要指出的是，“電壓”一詞 一般只用于電路當中， “電勢差”和“電位差”則普遍應(yīng)用 于一切電現(xiàn)象當中。電壓的國際單位是伏特（V）。1伏特等于對每 1 庫侖的電荷做了 1 焦耳的功，即 1 V = 1 J/C 。電 壓的國際單位制為伏特（V），常用的單位還有毫伏（mV）、微 伏（卩V）、千伏（kV）等。電壓的單位是伏特。簡稱伏（V）。它們的換算關(guān)系是：1 KV= 1000 V1 V= 1000mV 1mV=1

5、000uV三、電路與電流電流電荷的定向運動稱為電流。在金屬物質(zhì)中，電流是電子 在外電場力作用下的定向運動而形成的。在電解液中，電流 是正、負離子在外電場力的作用下定向運動而形成的。在絕 緣物質(zhì)中幾乎沒有自由電子，在外電場力的作用下，絕緣物 質(zhì)中沒有電流形成。1. 電流的方向和大小隨時間變化的電流稱為交流電。2. 電流的方向和大小不隨時間做周期性變化的電流稱為直流 電。3. 電流的大小稱為電流強度，電流強度簡稱為電流。等于每 秒通過電路的電荷量4. 電流的大小取決于在一定時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積電荷的 多少。通過電荷越多說明電流越強，反之電流越弱。通常用 單位時間（s）內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電量來表

6、示電流的大 小，以字母 I 表示。若在時間 t 內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是 q，則l=q* t如果電量q的單位是庫侖（C）,時間t的單位是秒（），則 電流強度 l 的單位就是安培（ A）。電流強度的單位還有KA MA UA其換算關(guān)系是：1KA=1000A1A=1000mA1mA=1000uA5. 電流形成的條件是有一個導(dǎo)體和電源構(gòu)成的一個閉合回路6. 能使導(dǎo)體中自由電荷定向移動的形成持續(xù)電流的裝置，我 們稱為電源。電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。7. 容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體，不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體。兩 者的本質(zhì)區(qū)別是導(dǎo)體中有能夠自由移動的自由電荷， 而絕緣 體中的電荷幾乎被束縛在原子內(nèi)，

7、不能自由移動兩者沒有絕 對界限。電路1. 電路的基本結(jié)構(gòu)是用導(dǎo)線將電源，用電器，開關(guān)鏈接成閉合路徑.2. 電路的三種基本情況：（1 ）通路：處處連通，且用電器能正常工作的電路，通路 也稱為閉合回路。（2）開路：某處斷開電流無法通過的電路，開路也稱斷路。（3）短路:用導(dǎo)線將電源或用電器兩端直接鏈接的電路，短 路分整體短路和局部短路兩種情況。由于電路中沒有負 載，電流非常大，這是絕對不允許的。四、電阻的串聯(lián)與并聯(lián)串聯(lián):就是在電路中，電子元件或局部件排列得使電流 全部通過每一個部件或元件而不分流的一種電路方式。R 總=R1+R2+R3mmeziR1R2R3并聯(lián)：把電路中的元件并列地接到電路中的兩點，電路中的電流分為幾個分支，分別流經(jīng)幾個元件的連接方 式。f-R1R2 f'R311 1 1r 總=ri+R2+R3五、歐姆定律常見簡述：在同一電路中，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，這就是歐姆定律。標準式：注意：公式中物理量的單位：I:（電流）的單位是安培（A ）、 U :（電壓）的單位是伏特（V）、R :（電阻）的單位是 歐姆（Q）o公式：電壓=電流X電阻U=I x R電流=電壓電阻匸U R電阻=電壓電流R