第1節 電
在我們的日常生活中到處都用到電,如電風扇、空調器、洗衣機、電冰箱、電飯鍋等,以及工農業生產中不可缺少的發電機、變壓器、電動機等動力設備。隨著國民經濟的快速發展,用電的範圍將愈來愈廣,使用量也將愈來愈多。
雖然我們可以從許多現象中來證明電的存在,例如,把電接到電風扇裏,電風扇就會轉動起來扇風,把電接到洗衣機裏,洗衣機就會轉動起來洗淨衣物等,但究竟什麼是電,要說明它卻不是太容易的事。當今世界上公認解釋“電”最適當的學說,就是電子學說。
根據這個學說,平時我們所看到的物質是由許多叫做分子的微粒所組成。而分子又由原子組成,原子則由質子和電子組成。質子和電子都具有一定數量的電荷,通常,我們將質子所帶的電稱為正電荷,並用“+”來表示。電子所帶電荷,稱為負電荷,並用“-”來表示。我們平常所看到的“電”現象,實際就是這些正、負電荷在一定條件下的表現。
一、電流
電荷的流動就叫做電流。電流的強弱是以每秒鍾內通過多少電荷來計算的。
二、電壓
電位的差別和電源內部產生的電動勢均為推動電流的力量,通常將電位差和電動勢都叫做電壓。電位差、電動勢和電壓均以伏特為單位來表示,伏特簡稱伏。
三、電阻
電流通過任何物質時,均須克服正、負電荷間吸力所產生的阻力/這種阻力就叫做電阻。電阻以歐姆為單位來表示,歐姆簡稱歐。
四、歐姆定律
聯係電流、電壓和電阻這三個實用單位關係的,稱為歐姆定律。根據歐姆定律,電流的強弱與電壓的高低成正比,而與電阻的大小成反比。電壓、電流與電阻的關係可用下列簡單公式來表示:
根據電流、電壓與電阻的關係,可以從兩個已知的數量中求出另一個未知數量。因此歐姆定律就有三種不同的表現形式:
(1)求電流:
(2)求電壓:
(3)求電阻:
歐姆定律圖解,可以幫助我們記憶上麵的公式。運用時,把手指遮住要求的數值,剩下的就是運算的公式。
五、電功率
電源內推動電流的動力是電動勢或電壓,單位為伏特,電量的單位為庫倫。如以有1伏特的電源將1庫倫的電量,由正極推出回至負極,其所做的功稱為1焦耳。
因此,電功是指電壓推動電量所做的功,當以60伏電壓將1庫倫電量推過其負荷時,就完成了60焦耳的功,而不論其所耗的時間為1秒鍾或1天。
電功率則是電壓在單位時間內做的功,通常以每秒鍾做1焦耳,作為電功率的單位,稱為1瓦特,簡稱瓦。
實用中瓦特這一單位常感太小,所以常采用千瓦作為電功率的單位。電功率是電機工程中一個很重要的單位,多數電機都是以電功率來表示它的容量。