Chinaopub.com 第4章手电筒剖析 17 下载 银和金都是良好导体,这三种元素位于元素周期表的同一列不是巧合。铜是最常用的导线材 导电物质的对立物质称为绝缘物质。一些物质阻碍电的能力比其他物质阻碍电的能力强, 这种阻碍电的能力称为电阻。如果一个物质有很大的电阻——说明它根本不能导电——一它就被 称为绝缘体。橡胶和塑料都是很好的绝缘体,因而它们常用来做电线的绝缘皮。在干燥空气 的情况下,布料和木材也是很好的绝缘体。其实只要电压足够高,任何物质都能导电。 铜的电阻很小,但它仍有电阻。导线越长,电阻越大。如果你用数里长的导线连接手电 筒,导线的电阻将会大得令手电筒不亮。导线越粗,电阻越小,这可能有点违反直觉。你也 许认为粗的导线需要更多的电来“充满它”。而事实上,导线越粗,电子越容易通过它。我已 经提到过电压,只是还没有给出它的定义。一节电池为1.5伏特意味着什么呢?实际上,电压 得名于 Count alessandro volto(1745-1827),他于1800年发明了第一节电池一是初等电 学中较难理解的概念之一。电压表征电势能的大小,无论一节电池是否被连通,电压总是存 在的 假设有一块砖头。如果把它放在地上,它的势能很小。当你把它举起至离地面4英尺高时, 它的势能就增加了。你只要把砖块扔下,就能感觉到势能的存在。当你在一座高楼的顶层举 着砖块时,它的势能更大。上面三个例子里,你只是拿着砖块而什么也没做,但砖块的势能 却不同。 电学里更早的一个概念是电流。电流取决于电路中飞速流动的电子的数量。电流用安培 来度量,它得名于 Andre Marie Ampere(1775-1836),一般简称安,比如“10安的保险丝 当624000000000000°个电子在1秒内流过一个特定的点时,就是1安培电流 用水和水管作个类比。电流与流经水管的水量很相似,而电压类似于水压,电阻类似于 水管的粗细程度——水管越小、阻力越大。因此水压越高,流过水管的水量越大;水管越小, 流过它的水量就越少。流过水管的水量(电流)与水压(电压)成正比而与水管的阻力(电 阻)成反比 在电学中,如果知道电压和电阻的大小,就可计算出电流的大小。电阻—物质阻碍电流 通过的能力——用欧姆度量,得名于 Georg Simon Ohm(1789-1854),他提出了著名的欧姆定 律,定律中表述 =E/R 这里I表示电流,E表示电压,R表示电阻。 举个例子,让我们看一节空置的电池 它的电压E为1.5伏,这是电势能。因为电的正负两极只被空气导接,因而电阻(用R表示)非 常、非常大,这就意味着电流I等于1.5除以一个巨大的数,电流几乎为0。 现在用一根短铜导线连接电池的正负两极(从现在开始,本书中导线外的绝缘皮不再表 示出来):银和金都是良好导体，这三种元素位于元素周期表的同一列不是巧合。铜是最常用的导线材 料。 导电物质的对立物质称为绝缘物质。一些物质阻碍电的能力比其他物质阻碍电的能力强， 这种阻碍电的能力称为电阻。如果一个物质有很大的电阻—说明它根本不能导电—它就被 称为绝缘体。橡胶和塑料都是很好的绝缘体，因而它们常用来做电线的绝缘皮。在干燥空气 的情况下，布料和木材也是很好的绝缘体。其实只要电压足够高，任何物质都能导电。 铜的电阻很小，但它仍有电阻。导线越长，电阻越大。如果你用数里长的导线连接手电 筒，导线的电阻将会大得令手电筒不亮。导线越粗，电阻越小，这可能有点违反直觉。你也 许认为粗的导线需要更多的电来“充满它”。而事实上，导线越粗，电子越容易通过它。我已 经提到过电压，只是还没有给出它的定义。一节电池为 1 . 5伏特意味着什么呢？实际上，电压 —得名于Count Alessandro Vo l t o ( 1 7 4 5—1 8 2 7 )，他于1 8 0 0年发明了第一节电池—是初等电 学中较难理解的概念之一。电压表征电势能的大小，无论一节电池是否被连通，电压总是存 在的。 假设有一块砖头。如果把它放在地上，它的势能很小。当你把它举起至离地面 4英尺高时， 它的势能就增加了。你只要把砖块扔下，就能感觉到势能的存在。当你在一座高楼的顶层举 着砖块时，它的势能更大。上面三个例子里，你只是拿着砖块而什么也没做，但砖块的势能 却不同。 电学里更早的一个概念是电流。电流取决于电路中飞速流动的电子的数量。电流用安培 来度量，它得名于 André Marie Ampére(1775—1 8 3 6 )，一般简称安，比如“ 1 0安的保险丝”。 当6 240 000 000 000 000 000个电子在1秒内流过一个特定的点时，就是 1安培电流。 用水和水管作个类比。电流与流经水管的水量很相似，而电压类似于水压，电阻类似于 水管的粗细程度—水管越小、阻力越大。因此水压越高，流过水管的水量越大；水管越小， 流过它的水量就越少。流过水管的水量（电流）与水压（电压）成正比而与水管的阻力（电 阻）成反比。 在电学中，如果知道电压和电阻的大小，就可计算出电流的大小。电阻—物质阻碍电流 通过的能力—用欧姆度量，得名于G e o rg Simon Ohm (1789—1 8 5 4 )，他提出了著名的欧姆定 律，定律中表述 I = E / R 这里I表示电流，E表示电压，R表示电阻。 举个例子，让我们看一节空置的电池： 它的电压E为1 . 5伏，这是电势能。因为电的正负两极只被空气导接，因而电阻（用 R表示）非 常、非常大，这就意味着电流 I等于1 . 5除以一个巨大的数，电流几乎为 0。 现在用一根短铜导线连接电池的正负两极（从现在开始，本书中导线外的绝缘皮不再表 示出来）： 第4章 手电筒剖析 17 下载