18 编码的奥秘 China°c 下载 我们已经知道这是短路。电压仍是1.5伏,但电阻很小,这时电流等于1.5除以一个很小的数 也即意味着电流很大。很多很多的电子将流过导线。实际上,电流将受到电池物理大小的限制 电池不可能导通如此大的电流,且实际电压也将低于1.5伏。如果电池足够大,导线将会发热, 因为电能转化为了热能。如果导线变得很热,它将会发光(辉光放电)甚至可能熔化 绝大部分电路都介于这两个极端之间。可以把它们统一表述为如下图: 电气(子)工程师用折线来表征电阻。这里它表示电阻不是特别大,也不是特别小。 如果导线的电阻很小,导线将发热发光,这就是白炽灯的工作原理。白炽灯泡是由美国 最著名的发明家托马斯·爱迪生(1847-1931)发明的。在他致力于发明灯泡的时候(1879 年),这个思想已被普遍接受并且同时还有不少其他发明家在研究这个问题。 灯泡里的细线叫灯丝,通常用金属钨做成。灯丝的一端连在基座底部的尖端,另一端连 在金属基底的一个侧面,用一个绝缘体将它与尖端分开。细线的电阻使它发热。如果暴露在 空气中,钨就会由于达到燃烧温度而烧起来。但在灯泡的真空里,钨丝就发亮了 大多数普通手电筒用两节电池组成一组,总电压是30伏。且选用电阻大约为4欧姆的灯 这样,电流等于3除以4即0.75安培,也就是750毫安。这就意味着每秒钟有4680000000000 000000个电子通过灯泡。(注意,如果你用欧姆表直接测量手电筒灯泡的电阻,你只会得到 个比4欧姆小得多的结果。这是因为钨的电阻还与它的温度有关系,温度越高,电阻越大。) 你可能已经发现,你买回家的灯泡上标记了特定的瓦特数。瓦特这个名词取自于著名的 蒸气机发明家詹姆斯·瓦特(1736-1819)。瓦特是功率P的单位,它用下式计算 P=E×I 手电筒是3伏,0.75安培,那么灯泡的功率就要求2.25瓦特 家用照明灯大约为100瓦特,这是为家用电压120伏设计的。在这种情况下,电流为100瓦 除以120伏即大约0.83安培。因此,100瓦特灯泡的电阻为120伏除以0.83安培即144欧姆 到此,我们大致分析了手电筒的每一个组成部分——电池、导线和灯泡。但是我们遗漏了 个最重要的部分、对,是它的开关。开关控制电路的开闭。当开关允许电流动时,我们说 它是开的或合上的,而关的或断开的开关是不允许电流动的。(这里所表示的开、关的状态正 好与门相反,合上的门不允许事物通过的,而合上的开关允许电通过。)开关或开或关,电流 或有或无,灯泡或亮或不亮,就像摩尔斯和布莱叶发明的二元码一样,简单的手电筒或亮或 不亮,它没有中间状态。二元码与电气电路之间的相似性将在后面的章节中起很大作用。我们已经知道这是短路。电压仍是 1 . 5伏，但电阻很小，这时电流等于 1 . 5除以一个很小的数， 也即意味着电流很大。很多很多的电子将流过导线。实际上，电流将受到电池物理大小的限制。 电池不可能导通如此大的电流，且实际电压也将低于 1 . 5伏。如果电池足够大，导线将会发热， 因为电能转化为了热能。如果导线变得很热，它将会发光（辉光放电）甚至可能熔化。 绝大部分电路都介于这两个极端之间。可以把它们统一表述为如下图： 电气（子）工程师用折线来表征电阻。这里它表示电阻不是特别大，也不是特别小。 如果导线的电阻很小，导线将发热发光，这就是白炽灯的工作原理。白炽灯泡是由美国 最著名的发明家托马斯·爱迪生（ 1 8 4 7—1 9 3 1）发明的。在他致力于发明灯泡的时候（ 1 8 7 9 年），这个思想已被普遍接受并且同时还有不少其他发明家在研究这个问题。 灯泡里的细线叫灯丝，通常用金属钨做成。灯丝的一端连在基座底部的尖端，另一端连 在金属基底的一个侧面，用一个绝缘体将它与尖端分开。细线的电阻使它发热。如果暴露在 空气中，钨就会由于达到燃烧温度而烧起来。但在灯泡的真空里，钨丝就发亮了。 大多数普通手电筒用两节电池组成一组，总电压是3 . 0伏。且选用电阻大约为4欧姆的灯泡。 这样，电流等于3除以4即0 . 7 5安培，也就是7 5 0毫安。这就意味着每秒钟有 4 680 000 000 000 000 000个电子通过灯泡。（注意，如果你用欧姆表直接测量手电筒灯泡的电阻，你只会得到 一个比4欧姆小得多的结果。这是因为钨的电阻还与它的温度有关系，温度越高，电阻越大。） 你可能已经发现，你买回家的灯泡上标记了特定的瓦特数。瓦特这个名词取自于著名的 蒸气机发明家詹姆斯·瓦特（ 1 7 3 6—1 8 1 9）。瓦特是功率P的单位，它用下式计算 P = E×I 手电筒是3伏，0 . 7 5安培，那么灯泡的功率就要求 2 . 2 5瓦特。 家用照明灯大约为1 0 0瓦特，这是为家用电压 1 2 0伏设计的。在这种情况下，电流为 1 0 0瓦 除以1 2 0伏即大约0 . 8 3安培。因此，1 0 0瓦特灯泡的电阻为1 2 0伏除以0 . 8 3安培即1 4 4欧姆。 到此，我们大致分析了手电筒的每一个组成部分—电池、导线和灯泡。但是我们遗漏了 一个最重要的部分、对，是它的开关。开关控制电路的开闭。当开关允许电流动时，我们说 它是开的或合上的，而关的或断开的开关是不允许电流动的。（这里所表示的开、关的状态正 好与门相反，合上的门不允许事物通过的，而合上的开关允许电通过。）开关或开或关，电流 或有或无，灯泡或亮或不亮，就像摩尔斯和布莱叶发明的二元码一样，简单的手电筒或亮或 不亮，它没有中间状态。二元码与电气电路之间的相似性将在后面的章节中起很大作用。 18 编码的奥秘 下载