正文 第9章 生活與科技(8)(2 / 2)

常用的磁療方法主要是用貼敷磁鐵的辦法,如用磁性物質製成各種磁療器械,在相應的穴位或病灶上使用。磁療應用十分廣泛,但是其治病的原理還未能揭示清楚,而且磁療並不能包治百病,這都是我們在使用磁療時應當注意的問題。

摩擦產生電

冬天用梳子梳頭,會聽到劈劈啪啪的響聲,如果是在黑暗中,還可以從鏡子裏看到頭上進出的火花;在黑暗中脫化纖衣服,也可以聽到響聲,看到火花。這些都是摩擦生電現象。

古希臘的泰勒斯(公元前640—546年)曾發現摩擦過的琥珀能吸引絲線等細小物體。拉丁語中有關電的詞語的詞根就是源於古希臘字“琥珀”。我國東漢時哲學家王充在《論衡》中也記載了類似現象,並將其與磁石吸引針的靜磁現象聯係起來。16世紀英國醫生吉爾伯特通過實驗發現,不僅琥珀經摩擦後能吸引輕小的物體,而且金剛石、水晶、玻璃、鬆香等在摩擦後也有“琥珀之力”,於是他根據希臘文“琥珀”一詞創造了“電”這個名稱,並把上述經過摩擦後的物體稱為電化了的物體或帶了電的物體。此外,他還製作了第一隻驗電器,用它來檢驗物體是否帶電。

美國的富蘭克林通過一係列實驗發現存在有兩種電荷,並分別稱它們為“陽電荷”及“陰電荷”,即我們現在通常所說的正電荷和負電荷。富蘭克林規定,經絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷稱為正電荷,而經毛皮摩擦過的硬橡膠棒上所帶的電荷稱為負電荷。

那麼,為什麼摩擦能生電呢?

原來,組成物質的原子是由帶正電荷的原子核和帶負電荷的核外運動電子所構成的。在通常情況下,由於原子裏電子的數目與原子核中質子的數目相等,所以原子以及由它所構成的物體呈電中性。當兩種物體相互摩擦時,如果這兩種物體中的電子脫出原子及物體表麵所需要的功不一樣,其中一物體會失去一些電子,而另一物體將會獲得一些電子。例如,用絲綢摩擦玻璃棒時,通常,玻璃棒將失去一些電子,絲綢則將獲得一些電子。這樣就破壞了原來兩個物體的電中性。當這兩個物體分開後,失去電子的物體,內部的正電荷總數多於負電荷,從而呈現為帶正電;獲得電子的物體內部負電荷總數多於正電荷,呈現為帶負電。電荷對於物體之間存在著引力和斥力。電荷引力可以吸引一些細小的物體。這就是摩擦生電的原理。

電流與電阻

有時候,白熾燈不亮了,取下來檢查燈泡,會發現燈絲斷開了。假如我們搖動燈泡,小心地將燈絲搭在一起,燈泡會重新亮起來,而且會比未斷前更亮,這是為什麼呢?這是由於導體的電阻跟它的長度成正比,燈絲燒斷後再搭上,燈絲的長度變短了,相應地,燈絲的電阻變小了,而通過電燈的電壓是一定的,這樣,通過燈絲的電流強度增大。從而燈泡的功率增大,所以看上去燈泡就會比以前更亮些。然而,這樣的燈泡用不了多久就會壞掉。這是因為,燈絲的材料耐熱能力是有一定限度的,燈絲斷後再搭起來,由於電功率變大,單位時間內放出的熱量增加,所以燈絲很容易燒斷,燈泡的壽命也不會持續太久。

水力發電

水力發電是利用流動的水所具有的機械能發電的,當流水推動水輪機,使發電機的磁鐵組旋轉,產生變化的磁場,變化的磁場進而在周圍的線圈繞組內感應出電流,這樣,發電機就發出電來。

為了獲得較大能量的水流來推動水輪機,作用在水輪機上的水流必須有較大的勢能。水流的流速越快、落差越大,水流所具有的勢能就越大,在下遊水輪機處勢能轉換而得到的動能就越大。人們可以利用河流的落差或天然瀑布的落差發電。但地球上落差較大的河流或瀑布並不是到處都有,而且河水還分豐水期和枯水期,這樣就不能獲得穩定的發電量。因此人們使用人工的方法來加大水流的落差和流速,即在河流中落差較大、較為狹窄的河段建築堤壩,攔河蓄水,讓河水從高高的堤壩上傾泄而下,推動水輪機發電。我國黃河上的龍羊峽水電站、長江上的葛洲壩水電站和正在建設中的三峽水電站,都是較為大型的水電站。

此外,在一些山區較小的河流上,可以用一些小的水輪機建設小水電,解決分散人口的用電問題。

水力發電相對於其他發電方式,具有成本低、汙染小、電價低等特點,但是建設水庫攔蓄河流可能對水庫周圍及下遊的生態帶來不可低估的影響,如黃河上的水電站,帶來了泥沙淤積、下遊斷流等嚴重生態問題;長江三峽電站在建設過程中,造成上百萬居民遷移,淹沒了一些風景區和古跡文物,對社會成員的心理也有不可低估的影響。