电学世界

电是一个很神奇的东西，它充满了我们的世界，在任何地方都能见到它，就比如在电子产品中的电路板、冬天比较干燥的时候会产生静电……

在干燥的天气里，当我们用笔去摩擦自己的头发，并且慢慢的接触一些纸屑的时候，就会发现那些纸屑竟然吸附到了笔上，这就是电，通常来讲，叫做摩擦起电。

这里产生的电就叫作电荷，电荷一般分为两种，一种是正电荷，另一种是负电荷，如何区分呢？就比如用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷就是正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷就是负电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

当带电的物体和其他的物体接触的时候，就会失去电荷，可以用实验去验证。用橡胶棒连接，验电器AB金属箔的张角没有变化，用金属棒连接的时候，验电器a的金属箔张开的角度减小臂的金属箔由闭合变为张开。也就是说，验电器b带了电那么一部分电荷，就通过金属棒从a转到了b，电荷发生了移动。

这就说明金属是可以导电的，可以导电的就叫做导体，有的不容易导电的就叫做绝缘体。而在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚，在金属内部自由移动，这种电子就叫做自由电子。

在我们的生活中，常常就会看到电路，在一个电路中，通常具备的条件就是要有电流通过，假如没有电流通过，那么，最后的用电器就会没有任何反应。我们可以做一个简单的电路，分别有着电池、开关、导线、灯泡。在连接它们的时候，开关要断开，防止电流通过，出现事故。当然，只有电路闭合时，电路中才有电流。

电路中也会出现漏洞，一般情况下，假如最后的用电器没有反应，那么肯定就是有两种情况，一种是断路，另一种是短路。当然，如果电路是接通的，但是用电器两端被导线直接连通，这种情况就叫做该用电器被短接，和短路的性质差不多。

用一个电源，两个小灯泡，一个开关和一些导线组成电路，想要让两个小灯泡都发光，有两种接法，分别是串联和并联。串联就是直接用导线将两个小灯泡联在一起。而并联中两个用电器共用的那个部分的电路叫做干路，单独使用的那部分的电路叫做支路。

在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器支路开关，只能控制其所在支路的用电器。

小灯泡发光是因为有电流持续流过小灯泡，同一个小灯泡，接在不同的电路中，明暗程度也就不同，这是因为流过小灯泡的电流的强弱不同。为了更好的测量，我们就用到了电流表，可以将电流表串联在电路中，不断的去改变电流表的位置，看一看电流表上的示数是否会变化。最终就会发现，在串联电路中，电流是处处相等的。在并联电路中，支路上的电流的总和是干路上的电流。

当我们发现了各电路中的电流有何区别时，我们就要去探究电压的区别。通过做实验可得知，在串联电路中，总电压等于各个用电器的电压之和。在并联电路中，电压处处相等。

电阻也是这样的，在串联电路中，各个用电器的电阻的和等于总电阻。在并联电路中，总电阻分之一等于一分别除以每个电阻的和。

电路中最重要的其实就是电阻电流以及电压，那么他们三个之间到底有着怎样的关系呢？这就是我们经常提到的欧姆定律，也就是I＝U：R。

而电能的利用无处不在，每个家庭中都会用到电，通常读表的时候就会说这个月用了多少多少度的电，这里的度其实就是千瓦时。当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电工W就是W＝UIt。而作为表示电流做功快慢的物理量，电功率等于电功与时间之比，也就是P＝W：t。

当许多电器连接电源之后，都会有热现象产生，电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这就是焦耳定律，Q＝I的平方Rt。

这些都建立在了我们的实际生活中，家庭电路是最常见，最基本的实用电路。有两根进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成，输电线进户后，首先接到电能表上，电能表用来显示所消耗的电能，接下来是全户用电的总开关，当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部电路与外面的书输电线分离，可以保证施工人员的安全。总开关的后面是保险装置，熔丝是简易保险装置，装在保险盒内，当电流过大的时候，熔丝就会融化，自动切断电路，对用电器起到保护作用。而现在，新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关，空气开关安装在电能表后，当电路中的电流过大的时候，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸。

在进户的两条输电线中，一条叫做火线，另一条叫做零线，零线在入户之前和大地相连。想要知道哪条线是火线，哪条线是零线，我们可以用试电笔来判断。当测的是火线的时候，电流经过笔，再经过人体以及大地流到零线和电源构成闭合电路，那么氖管就会发亮。如果连接的是零线，那么就不会发电。

家用电器的总功率对家庭电的影响会发生火灾，有的还会引起线路故障，其实就是因为用电器的总功率过大，也就导致了电流过大，最后出现故障。还有一个就是短路，这也很容易造成危险。

人体其实也是导电的，当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。就比如人的两只手，分别握着火线和零线，那么就会发生危险。还有一种情况就是一个手握着火线，这就是低压触电。而高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，即使不触碰，也会有危险，当人们靠的很近的时候，就会容易产生电弧触电。

尽管电学的出现为人类的生活带来了很多的方便，但是它也有弊处，所以还是在我们的生活中要尽量的远离高压线，以及正确用电，这才能为我们的生活带来福祉的同时也带来一定的保障。