电流的热效应

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时间:2019-05-28

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1、第一章电的基础知识一、电的“什么”和“为什么”1.什么是电?很早以前,人们以为电是附着在物体上的东西,因此叫做“电荷”;就好比物体是人,电是人担着,背着或扛着的一种东西。人们还把显示电的斥力和引力的物体叫做“带电体”。有时,在习惯上也把带电体本身称做电荷。现在我们也还使用“电荷”、“带电体”这些词儿,但不要因此而误认为电是物体之外的东西,因为电是物体本身的一种性质。现代科学指出,一切物体都是由大量的原子组成的,而原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的,电子在原子核周围高速旋转运动着。同一个原

2、子中,正负电量相等。在正常情况下,物体的正负电量相等,物体呈中性,即显示不出是带正电或负电。而当物体受到摩擦作用、热的作用、化学作用以及其他一些作用时,会失去一部分电子后而带正电;或得到额外电子而带负电。所以说,电是物体本身的一种性质,不是谁加给物体的。2.为什么两个带电体并不直接接触,它们之间却有相斥或相吸的作用?原因是电荷周围有种特殊的物质,叫做电场。电场、磁场、引力场等等叫做“场”的物质,虽然和分子原子组成的实物不同,我们看不见摸不着,但它确实存在。“场”能传递作用力,在和别的物质相互作用

3、时也能表现出自己的特性。因为电场能传递作用力,所以两个带电体不直接接触,它们之间也有相互作用。由静止电荷产生的电场叫静电场,由变化的磁场产生的电场叫感应电场。3.什么叫做静电感应?举个例子,有个导体带有正电,把另一个不带电的导体逐渐靠近它但不接触它,在它的电场作用下,这个不带电导体的两端就出现了这种情况:接近带电导体的一端带负电荷,远离带电导体的一端带正电荷;而且正负电荷数量相等。这样,放入静电场中的导体,在电场力的作用下,它的自由电子重新分布,结果使导体两端出现正、负电荷,这种现象就叫做静电感

4、应。4.为什么说自然界的雷电现象也是一种放电现象?我们知道,春夏季节气流变化大,急剧上升的气流与云中的水滴或冰晶发生撞碰、摩擦,使云块带上电。在两块带相反电荷的云块之间,或带电的云与大地之间,就形成了很强的电场。这种电场发生放电现象时(即带电体的电荷消失而趋于中性),发现了明亮的电火花叫闪电,出现了巨大的响声叫雷声。云和大地之间电场的放电现象叫做落雷,能对人、畜、森林、建筑物等造成危害。雷电不是什么“老天爷发怒”、“上帝之火”,也不是“雷公”、“电母”施展神通,而是气体放电。5.什么是电磁感应?

5、我们把导线切割磁力线,磁力线处在变化不定、时多时少运动状态时,导线中就会有电流产生的现象,叫做电磁感应现象。导线中所产生的电流,则叫做感生电流。发电机就是按照这个原理制成的。麦克斯韦进一步指出了,变化着的磁场在其周围产生了电场,这个电场使导线中的自由电子受到了力的作用,就沿着导线运动起来,产生了感应电流。因此,电磁感应的本质是变化的磁场产生电场。6.导体和绝缘体的导电本领为什么不同?原因是导体中有能够自由移动的电荷,而绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。在金属中,能够自由移动的电荷是电子,叫做“自由

6、电子”;在酸、碱、盐的水溶液中,能够自由的电荷是正离子和负离子(离子是原子失去或获得电子后形成的带电粒子)。绝缘体中原子核对电子“管束”很严,电子被束缚得“死死的”,几乎不能自由移动。当然,导体和绝缘体也没有绝对界限,绝缘体受潮后也会导电。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体,叫做半导体。半导体的导电性能受光照、温度变化等影响很大,在“掺杂”时导电性能变化也很大,如在纯净的半导体中掺入少量的杂质,就能大大增加导电性。7.什么叫做电流?我们把电荷按照一定的方向进行移动叫做电流,或者说形成了电流。摩擦

7、起电产生静电,它形成的电流只能存在一瞬间。电池、发电机产生的电流则可以持续不断。电流也有方向,习惯上把正电荷定向移动方向规定为电流的方向。但实际上在金属导体中的电流方向跟自由电子移动的方向恰恰相反。同时,电流又有强弱之分,这是由电荷的多少来决定的。电荷的多少叫做电量,一秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度,它的单位是安培,符号是字母“A”,我们用安培表来测定它。8.是什么力量使电荷流动?你们知道,“水往低处流”,原因是高处与低处的水位不同,水压不同,水压使水流动。电流也往“低”处流,在电源的正

8、极上有多余的正电荷,负极上有多余的负电荷,这种电位高低的差别,就使电路中出现了电压。电压是电荷定向移动、形成电流的原因。换句话说,电压是使电荷流动的力量。我们说的电压,是指导线两端的电压。电压的单位是“伏特”,简称“伏”,用字母“V”表示,用伏特表测定。9.什么叫电阻?小朋友们行走、跑步要受到种种阻碍,比如空气就是一种阻力。电流在导体中也会受到阻碍。任何一种导体都有阻碍电流的性质,这种性质就叫“电阻”。电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,用字母“Ω”表示。10.电流强度、电压和电阻三者之间有关系吗

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