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維基少年:事物如何運作/電

來自華夏公益教科書
琥珀吊墜。橢圓形吊墜為52 x 32毫米(2 x 1.3英寸)。
一個基本的電路。
正極和(橙色)負極或常見型別電池上的連線

一詞來自拉丁語,意思是“像琥珀”。琥珀是古代樹木的化石樹脂,常用於珠寶。是指導體中電荷的流動導體是任何可以傳導電的東西(例如金屬線)。電荷是指物體所含電量的多少。



誰發明的?

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電是由英國醫生威廉·吉爾伯特於1600年發現的。他認真研究了電和磁。他區分了磁石效應(磁石是天然磁石)和摩擦琥珀產生的靜電。他是第一個在現代意義上使用“”一詞的人。

它如何獲取能量?

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電是一種能量。它為不同的物體提供能量,幫助它們工作。例如
電為計算機提供能量,幫助它工作。

盧瑟福的原子模型

它是如何工作的?

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世界上的一切都是由原子組成的。原子由原子核(中間的小球)組成。原子核由質子中子組成。質子帶正電荷,而中子不帶電荷。圍繞原子核旋轉的小球被稱為“電子”,帶負電荷。在一個原子中,正電荷和負電荷完全相同,因此不會有電流。

因此,當琥珀被摩擦時,外層電子被移除,這使得原子的電荷變為正電荷(因為現在質子比電子多)。這種正電荷會吸引任何帶負電荷的東西(或其他屬於不同原子的電子)。



它有多危險?

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少量電並不危險。但是,如果電量很大,那就會非常危險,因為它會造成非常嚴重的電擊。

它能做什麼?

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電提供能量,幫助許多物體工作。

它如何變化?

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你可以從不同的來源獲得不同數量的電。例如,一塊小電池只有幾伏的電,但你家裡的電源插座可以高達200伏!這意味著插座危險得多,但也更有用。你不能用一塊小電池煮水壺,但如果你把水壺插在插座上就可以。

它如何改變了世界?

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電取代了許多使用燃料的骯髒方式。例如,人們以前在家裡用煤氣燈照明,但電燈泡取代了它們,因為它們更便宜、更安全,而且不會產生菸灰。電動機驅動許多工業過程,這些過程以前需要用燃料驅動的發動機來驅動。

電還有許多其他方式無法實現的用途,例如計算機和電視。

由於電,許多人可以用電動汽車快速出行。計算機、電視、烤麵包機等許多東西都是在電被發現後才被創造出來的。

在它被創造之前,哪些想法和/或發明需要被開發出來?

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產生少量靜電很容易,但產生大量電就困難得多。我們需要製造金屬,才能讓電流透過它們。我們需要了解原子和化學,才能製造出好的電池。

  • 如果你用絲綢摩擦琥珀,你可能會感到一陣刺痛(也稱為靜電),而且小物體會“粘”在琥珀上。這可能是古代人第一次接觸到電。正是這種吸引力讓小紙片或布“粘”在琥珀上。
  • 奧托·馮·格里克大約在1663年製造了一種原始的電機,使用一個可以手動旋轉和摩擦的硫磺球,從而機械地剝離電子。剝離電子使其離開原子核最簡單、最可靠的方法是使用化學物質或磁性。我們將這些裝置稱為“電池”(或更通常的英語“電池”)和發電機。
一個基本的電路。
  • 1791年,路易吉·伽伐尼將一些青蛙腿掛在一個金屬架子上,並注意到每次他這樣做時,它們都會抽搐。他得出結論,電刺激了神經細胞。
  • 亞歷山德羅·伏特發現將電池連線在一起可以增加可用能量,他稱之為伏特電堆或電池。這為早期電氣科學家和工程師提供了比以前使用的靜電機器更可靠的電力來源。
  • 格奧爾格·歐姆於1827年對電路進行了數學分析。
  • 第一臺磁電機或發電機是由伊波利特·皮克西於1832年建造的,但除了用於腳踏車的 小型機組外,由於“換向器”上固定線圈和旋轉線圈之間旋轉連線的大小和複雜性,它們不再用於發電。
  • 邁克爾·法拉第開發了“旋轉矩形”,其中每個有源導體依次穿過磁場方向相反的區域。第一個更穩固的“交流發電機系統”的公開演示是在1886年進行的,並且這種系統仍然是發電站中最常見的佈置。
  • 電磁學,即電現象和磁現象的統一性的認識,歸功於漢斯·克里斯蒂安·奧斯特和安德烈-瑪麗·安培,時間在1819-1820年之間。
  • 所有這些人都以他們的名字命名了電氣單元或裝置,這是一種榮譽。
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