生活中电无处不在,手机、计算机、灯、冰箱、空调等等都需要电力来驱动,甚至雷雨天在天上也能看到闪电,那么到底什么是电呢?
电电(Electricity)是静止或移动的电荷所产生的的物理现象。电其实是一种自然现象。
很直观的解释,但是看完这个肯定还是没有很深的概念,比如为什么手机需要电,虽然是常识,但是具体原因有试着去想过吗?又比如为什么发电站的电能传输到家里?
有很多问题,实际上是因为不够了解电这个东西,我们一起来深入了解一下。
原子了解电基本原理之前我们需要关注原子,原子是生命和物质基本组成部分之一。原子以氢、碳、氧和铜等化学元素形式存在(平时会有人说钻石和铅笔芯都是碳元素构成的)。这些原子构成分子,进而构成我们能看到摸到的世界上的各种物质。
原子非常小,一个小硬币内包含3.2x10的22次方的铜原子,多到你无法想象的数字。但是实际上原子内部是由质子、中子和电子组成的。(电子开始出现了)
电流
每个原子的原子核里包含了质子和中子,而外围由电子围绕着。外围的电子(带负电荷)数量和内部的质子(带正电荷)是一样的。
根据静电力(库仑定律)可以知道,同性相吸,异性相斥(跟磁铁的南北极一样),电荷越近作用力越大,越远作用力越小。正常原子里面的质子和电子数量一致,因此能保持中性(中子本身呈中性)
但是因为静电力的存在,因此在原子最外层的电子因为受到原子核的吸引力小很多了(静电力越远越小),因此容易被吸引走形成游离的电子
游离的电子在不同的原子表层流过不断的移动,就形成了电流(Electric current)
某些类型的原子更加容易释放电子(与价电子结合不紧密的原子),如铜、金和银等。这类具有高导电性的元素,被称为导体,就是我们用来制作电线、导线的最佳材料类型。
相反的低电导率的被称为绝缘体,绝缘体能隔绝电子流动,像玻璃、橡胶和塑料等。
电路要使得电流能流动就需要电路(Electrical network),电子回路是由导电材料组成的闭合的回路,电流(电子)在回路内部不断移动(从高电势到低电势)
电流流动就能点亮灯泡(电能转化成光能、热能)
总结
在了解了这些基础概念后,我们就能知道发电站可以通过电线将电传输到家家户户,而我们的手机、电脑、空调、冰箱等等家电或电器设备都需要用电来驱动,都是将电转换成各种能量,以实现各种功能。
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