两种电荷:人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
电荷量与元电荷:
概念 |
符号 |
单位 |
元电荷 |
电荷的多少叫电荷量 |
Q |
库伦(C) |
e=1.6×10-19C |
正电荷和负电荷:
种类 |
概念 |
符号 |
相互作用规律 |
正电荷 |
丝绸与玻璃棒摩擦时玻璃棒所带的电荷规定为正电荷 |
+ |
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引(如图) |
负电荷 |
毛皮与橡胶棒摩擦时橡胶棒所带的电荷规定为负电荷 |
- |
电荷的中和: 带等量异种电荷的物体相互接触,使两个物体都恢复到不带电的状态,叫做电荷的中和。如果两个物体带的异种电荷的电荷量不相等,那么只会出现部分中和,多余的电荷在两个物体上重新分布。
定义:物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流。每秒内通过导体横截面的电荷量越多,电流就越大(强)。
公式:电流用符号“I”表示,若“Q”表示电荷量, “t”表示时间,则
,公式中三个量的单位分别为安(A)、库(C)、秒(s)。
方向:
电路中的电流总是沿着电源正极→用电器→电源负极→电源正极的方向流动。
常见用电器的电流大小:
计算器中电源的电流 |
约100μA |
半导体收音机中电源的电流 |
约50mA |
手电筒中的电流 |
约200mA |
房间灯泡中的电流 |
约0.2A |
家用电冰箱的电流 |
约1A |
家用空调器的电流 |
约5A |
雷电电流 |
可达2×105A |
电流的三大效应:
1.电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成内能,这种现象叫电流的热效应。例如:电流通过灯泡内的钨丝,钨丝会发热,温度高达2500℃,呈白炽状态而发光。
2.电流的磁效应:电流通过导体时,在导体周围产生磁场。例如:电流通过螺线管时周围出现的磁场与条形磁铁周围的磁场分布相似。
3.电流的化学效应:电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学反应。例如:电解、电镀就是利用了电流的化学效应。通过导体的电流越大,各种效应就越明显,因此我们可以利用各种电流效应的程度来判断电流的大小。
电流对人体的作用特征:
电流I/mA |
作用特征 |
50—60Hz交变电流 |
恒定电流 |
0.6~1.5 |
开始有感觉——手轻微颤抖 |
无感觉 |
2~3 |
手指强烈颤抖 |
无感觉 |
5~7 |
手部痉挛 |
感觉痒和热 |
8~10 |
手已难于摆脱电极,但还能摆脱,手指尖到手腕剧痛 |
热感觉增强 |
20~25 |
手迅速麻痹,不能摆脱电极,剧痛,呼吸困难 |
热感觉大大增强,手部肌肉不强烈收缩 |
50~80 |
呼吸麻痹,心房开始震颤 |
强烈的热感觉,手部肌肉收缩、痉挛,呼吸困难 |
90~100 |
呼吸麻痹,延续3s就会造成心脏麻痹 |
呼吸麻痹 |
300以上 |
作用0.1s以上时,呼吸和心脏麻痹,机体组织遭到电流的热破坏 |
|
电源:
提供电能的装置,将其他形式的能转化为电能。
干电池:1.用途干电池是日常生活中使用最多的直流电源,从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器,都需用干电池为它们提供电能。
2.构造
(1)干电池是一种化学电池,其内部结构如图所示。
(2)干电池中含有许多重金属(如锌、铜、汞、镉) 和酸、碱等物质,这些物质渗漏后会污染环境,威胁人类的健康,因此对废电池要进行回收。
蓄电池:1.用途:蓄电池(如图所示)也是电池中的一种,它的作用是把有限的电能储存起来,便于在合适的地方使用,如应用于汽车、摩托车、通讯等。
2.构造:蓄电池的正极所填充的活性物质是二氧化铅,负极所填充的活性物质是海绵状的铅,电解质溶液是硫酸溶液。
3.能的转化:蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。