维基少年:事物如何运作/电
电一词来自拉丁语,意思是“像琥珀”。琥珀是古代树木的化石树脂,常用于珠宝。电是指导体中电荷的流动。导体是任何可以传导电的东西(例如金属线)。电荷是指物体所含电量的多少。
电是由英国医生威廉·吉尔伯特于1600年发现的。他认真研究了电和磁。他区分了磁石效应(磁石是天然磁石)和摩擦琥珀产生的静电。他是第一个在现代意义上使用“电”一词的人。
电是一种能量。它为不同的物体提供能量,帮助它们工作。例如
电为计算机提供能量,帮助它工作。
世界上的一切都是由原子组成的。原子由原子核(中间的小球)组成。原子核由质子和中子组成。质子带正电荷,而中子不带电荷。围绕原子核旋转的小球被称为“电子”,带负电荷。在一个原子中,正电荷和负电荷完全相同,因此不会有电流。
因此,当琥珀被摩擦时,外层电子被移除,这使得原子的电荷变为正电荷(因为现在质子比电子多)。这种正电荷会吸引任何带负电荷的东西(或其他属于不同原子的电子)。
少量电并不危险。但是,如果电量很大,那就会非常危险,因为它会造成非常严重的电击。
电提供能量,帮助许多物体工作。
你可以从不同的来源获得不同数量的电。例如,一块小电池只有几伏的电,但你家里的电源插座可以高达200伏!这意味着插座危险得多,但也更有用。你不能用一块小电池煮水壶,但如果你把水壶插在插座上就可以。
电取代了许多使用燃料的肮脏方式。例如,人们以前在家里用煤气灯照明,但电灯泡取代了它们,因为它们更便宜、更安全,而且不会产生烟灰。电动机驱动许多工业过程,这些过程以前需要用燃料驱动的发动机来驱动。
电还有许多其他方式无法实现的用途,例如计算机和电视。
由于电,许多人可以用电动汽车快速出行。计算机、电视、烤面包机等许多东西都是在电被发现后才被创造出来的。
产生少量静电很容易,但产生大量电就困难得多。我们需要制造金属,才能让电流通过它们。我们需要了解原子和化学,才能制造出好的电池。
- 如果你用丝绸摩擦琥珀,你可能会感到一阵刺痛(也称为静电),而且小物体会“粘”在琥珀上。这可能是古代人第一次接触到电。正是这种吸引力让小纸片或布“粘”在琥珀上。
- 奥托·冯·格里克大约在1663年制造了一种原始的电机,使用一个可以手动旋转和摩擦的硫磺球,从而机械地剥离电子。剥离电子使其离开原子核最简单、最可靠的方法是使用化学物质或磁性。我们将这些装置称为“电池”(或更通常的英语“电池”)和发电机。
- 1791年,路易吉·伽伐尼将一些青蛙腿挂在一个金属架子上,并注意到每次他这样做时,它们都会抽搐。他得出结论,电刺激了神经细胞。
- 亚历山德罗·伏特发现将电池连接在一起可以增加可用能量,他称之为伏特电堆或电池。这为早期电气科学家和工程师提供了比以前使用的静电机器更可靠的电力来源。
- 格奥尔格·欧姆于1827年对电路进行了数学分析。
- 第一台磁电机或发电机是由伊波利特·皮克西于1832年建造的,但除了用于自行车的 小型机组外,由于“换向器”上固定线圈和旋转线圈之间旋转连接的大小和复杂性,它们不再用于发电。
- 迈克尔·法拉第开发了“旋转矩形”,其中每个有源导体依次穿过磁场方向相反的区域。第一个更稳固的“交流发电机系统”的公开演示是在1886年进行的,并且这种系统仍然是发电站中最常见的布置。
- 电磁学,即电现象和磁现象的统一性的认识,归功于汉斯·克里斯蒂安·奥斯特和安德烈-玛丽·安培,时间在1819-1820年之间。
- 所有这些人都以他们的名字命名了电气单元或设备,这是一种荣誉。