什么是电流和电路?
第一、电流→通常人们把电荷的有规律的运动叫做电流。
电流分为交流电流和直流电流两种。交流电流是指大小和方向都随着时间发生周期性变化的电流;例如人们普遍使用的电网中的三相、单相交流电(我国交流电频率为50Hz,线电压380V,相电压220V)。
直流电流是指方向不随时间发生周期性改变的电流,它一般由直流发动机、化学电池、燃料电池、太阳能电池产生;它主要应用于各类生活小家电、各种电子仪器、电解电镀、直流电机电力拖动等。电流的符号用 I 表示,电流强度的单位是“安培”,用A表示。比安培小的单位有毫安(mA)和微安(uA),它们之间的换算单位 1A=1000mA,1mA=1000uA。
第二、电压→指静电场或电路中两点之间的电位差,其单位正电荷在电场力的作用下,从一点移动到另一点所作的功,用字母U表示,它的电位为伏特;1V=1000mV,1mV=1000uV。
第三、电阻→电流通过导体时,由于各种导体中的电阻率(ρ)存在,它一方面允许电流通过,另一方面又阻碍电流的通过,这种阻力叫做导体的电阻;用字母R表示,其单位为欧姆Ω,比欧姆大的单位有千欧(KΩ)和兆欧(MΩ);当某段电路两端施加1V电压,其通过电路的电流为1A,则这段电路的电阻为1Ω。
电阻、电压、电流三者之间的关系就是欧姆定律I=U/R,或者U=IR。用文字表达就是在同一电路中,当电阻一定时,流过导体电流与导体两端电压成正比;当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比。
“电”这个名词是由希腊语“琥珀”转来的 人类最早发现的电现象是摩擦起电现象。公元前600年左右,古希腊正处于文化鼎盛的时期,贵族妇女外出时都喜欢穿柔软的丝绸衣服,带琥珀做的首饰。
琥珀是一种树脂化石,把它对着光就呈显出黄色或红色的鲜艳色泽,是当 时较为贵重的装饰品。人们外出时,总把琥珀首饰擦拭得干干净净。但是,不管擦得多干净,它很快就会吸上层灰尘。虽然许多人都注意到这个现象,但一时都无法解释它。
有个叫泰勒斯的希腊人,研究了这个神奇的现象。经过仔细的观察和思索,他注意到挂在颈项上 的琥珀首饰在人走动时不断晃动,频繁地摩擦身上的丝绸衣服,从而得到启发。经过多次实验,泰勒斯发现用丝绸摩擦过的琥珀确实具有吸引灰尘、绒毛、麦秆等轻小物体的能力 。于是,他把这种不可理解的力量叫做“电”。
1780年意大利医生加法尼通过从动物组织对电流的反应开始研究化学作用而不是静电产生的电流。
1799年意大利物理学家伏特表明,加法尼的电流不是来源于动物,把任何潮湿物体放在两个不同金属之间都会产生电流。这一发现直接导致伏特在1800年发明了世界上第一块电池。
1821年英国物理学家法拉第发明了世界上第一台电动机。
1831年法拉第发现当磁铁穿过一个闭合线路时,线路内就会有电流产生,这个效应叫电磁感应。
1879年爱迪生发明了世界上第一只实用的白炽灯泡。
1882 年在纽约曼哈顿地区投运的珍珠街发电厂被称为世界最早的发电厂,它拥有 6 台 120 kW 的蒸汽机发电机组。
电是一种自然现象,指电荷运动所带来的现象。自然界的闪电就是电的一种现象。电是像电子和质子这样的亚原子粒子之间产生的排斥力和吸引力的一种属性。它是自然界四种基本相互作用之一。电子运动现象有两种:我们把缺少电子的原子说为带正电荷,有多余电子的原子说为带负电荷。
电是个一般术语,是静止或移动的电荷所产生的物理现象。在大自然里,电的机制给出了很多众所熟知的效应,例如闪电、摩擦起电、静电感应、电磁感应等等。