五、参考资料

爱迪生

    爱迪生(1847~1931)，美国发明家。他未受过正规教育，是一位自学成才的科学家，毕生从事电学实验研究和发明工作。一生中有2000多项发明，被称为发明大王。留声机、电话、电灯都是他发明的。

雷电实验

    1752年7月的一天，天空乌云密布，一场雷雨即将来临。这时，美国科学家B.富兰克林正带着他的儿子放风筝。风筝是用丝绸做的，顶端竖着一根细铁丝，这根细铁丝与细麻绳相连，绳的末端系了一把铜钥匙。当电闪雷鸣时，富兰克林感到手中一阵麻木，

他立刻掏出丝绸手i泊裹住麻绳，另一只手靠近系在麻绳上的钥匙，这时蓝白色的火花又向他手上击来。“天电”被引下来了!实验的成功，使他萌发了用金属吸引雷电的念头，并因此发明了避雷针。

电荷

    经过摩擦的物体，如塑料笔杆、玻璃棒，能够吸引轻小物体，我们就说这些摩擦过

的物体带了电荷。这些电荷静止在物体上，这类现象叫做静电现象。

    人们最早注意到的静电现象是摩擦起电。公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中记述了“顿牟掇芥”。“顿牟”指玳瑁的甲壳。“掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。古希腊人也发现了琥珀等物体经摩擦后能吸引草屑等轻小物体的静电现象。欧洲文艺复兴时期，由于思想的解放，人们对自然的好奇心很强，静电现象重新受到关注。英国学者吉尔伯特崇尚实验研究，发现许多物体都有跟玻拍一样的性质，并把这类物体叫做“琥珀体”。

    在大量的摩擦起电实验中，人们发现：电荷有两种，正电荷和负电荷。用丝绸摩擦

过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷。电荷的多少叫做电荷量，用

Q（q）表示。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，用符号C表示。通常，正电荷用正数表示，负电荷用负数表示。库仑是一个很大的单位，通常一把梳子与衣袖

摩擦后所带的电荷量不到百万分之一库仑，但闪电之前在巨大云层中积累的电荷量可以

达到数百库仑。

    物质的原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的。原子核的正电荷数量与周

围电子的负电荷数量一样多，所以整个原子对外表现为电中性。在摩擦起电过程中，一

些被原子核束缚得不紧的电子转移到另一个物体上，于是失去电子的物体带正电，得到

电子的物体带负电。在用丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒上的电子跑到丝绸上去了，玻璃棒因缺少电子而带正电，丝绸因有多余电子而带负电。

    除摩擦外，其他的方法也可以使物体带电。把带电荷的物体移近不带电的导体，可

以使导体中的正负电荷分开，使电荷从导体的一部分移到另一部分，导体就表现出带电

性，这种现象叫做感应起电。

    经过长期研究，人们认识到，电荷之间存在着一种叫电场的物质，电荷之间是通过

电场发生作用的。只要有电荷存在，电荷的周围就有电场。电场的基本性质是对其中的

电荷有力的作用。

电荷守恒定律

    大量事实表明：电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，

或者从物体的一个部分转移到另一个部分，在转移的过程中，电荷的数量不变。这个结

论叫做电荷守恒定律，是物理学中重要的基本定律之一。

雷电

    暴风雨时，空中的闪电是一种放电现象。闪电一般发生在云和陆地或两块云层之间

这些闪电的温度可高达3万摄氏度，闪电会击毙人畜，酿成火灾。

避雷针

    避雷针是截留闪电并将电流导入地下，以保护建筑物不被闪电击毁的金属棒。由于

闪电往往击打相邻地区的最高物体，所以金属棒应放置在建筑物的最高点，并用低电阻

电缆与地连接。避雷针提供的锥形保护区，其地面半径相当于避雷针距地面的高度。

电池的发明

    1791年的一天，意大利科学家伽伐尼发现，只要用铜丝和铁丝将青蛀的脚与暴露的

神经连起来，就能使死青蛀的腿抽动起来。科学家伏打继续这项研究后发现，当两种不

同的金属用各种盐或酸溶液分隔时，就会产生电。他在实验中，把铜片和锌片分别放在

盐水里，并把两个金属片用导线连接起来，在仪器上就显示出有电流通过，这就是最早

的电池。后来，电压的单位被命名为伏特，用V表示。

灯泡为什么会发光

    灯泡会发光是由于在灯泡内有一根由金属钨做成的细丝，称作“钨丝”。当我们打开电源时，电流会通过灯丝，使灯丝产生热而不断提高温度，由红色转成白色。灯丝被烧红时所发出的强烈光线就是我们看到的“灯光”。

导体

容易导电的物质叫做导体。各种金属材料都是导电的好材料，所有传输电的导线都是用金属做的。金属中以银的导电性能最好，但是它比较贵重，用它来做导线成本太高，所以导线用铜来做。铜的导电性能也很好，而且矿藏量也比较大。金属所以能导电，是因为金属里有一些电子脱离了原子核的势力范围，它们可以在金属里自由移动，叫自由电子。电就是靠自由电子的移动来传导的。导体并不只有固体，液体也能导电，在水中加点盐，导电性能就会好得多。干电池中糊状的液体，蓄电池中的溶液都是很好的导体。液体导电靠的是液体中带电的离子。同样道理，平时不导电的空气，如果比较潮湿，空气中就会产生大量离子，这时它也能导电了。

绝缘体

    绝缘体也叫“非导体”，是不导电的物质。像玻璃、塑料、橡胶、木头、棉花、陶瓷等都是不容易导电的，因为它们里面的电子被原子核紧紧拉住不放，只能围绕原子核转动，不能在原子空隙间自由移动，它们里面又没有其他可以自由行动的带电粒子，所以不容易导电。为了安全用电，又避免电白白地漏掉，人们在导电的铜线外面包了一层不导电的塑料。

    但是，绝缘体并不是绝对不导电。在某些条件下，绝缘体也可能变成导体。非常纯

净的水，如蒸馏水，它是不能导电的，如果在水中放进了杂质，成了普通的水，就变成

电的良导体了。干布是不导电的，但湿布就能够导电。如果不懂这个道理，用湿抹布去

擦电灯开关、灯头、插座，就容易触电。

短路

    指将电路中电势差比较大的两点用一根很短的导线连起来。因为短导线的电阻小到

接近零，根据欧姆定律，这两点间的电流将一下子变得很大，结果会把电路中的用电器、电表、电线等烧坏。电路短路的危险性很大，一定要注意防止。

    但是在日常生活中，短路的作用又是十分有益的。例如：在高楼房顶上都有避雷针，

它是金属做成的，有金属导线将它与地相连。当空气中的雷电击中它时，它立即将电传

到地下，保护房屋不被雷电击毁。因此，避雷针与地的通路一定要畅通无阻，最好是短路。

偶然发明的手电筒

    康拉德·休伯特在100年前从俄国移民到美国，并发明了手电筒。一天，休伯特下班回家，一位朋友自豪地向他展示了一个闪光花盆。原来，他在花盆里装了1节电池和1个小灯泡。电门一开，灯泡照亮了花朵，显得光彩夺日。休伯特看得人了迷，这件事给他以启示。他有时在黑暗中走路，高一脚低一脚很不方便;就在不久前他还不得不提着笨重的油灯到漆黑的地下室找东西。他想，如果能用电灯随身照明，不是实用方便吗？于是，休伯特把电池和灯泡放在一根管子里，结果第一个手电筒问世了。

触电和触电事故

    当通过人体的电流强度较大时，就会发生触电事故。1毫安的电流通过人体时，会感觉发麻。当电流不超过10毫安时，触电人自己可以摆脱电源，不致造成事故。电流在20毫安~25毫安的时候，就会使人感到剧痛，甚至神经麻痹，肌肉剧烈收缩，自己无法摆脱电源，有生命危险。如果电流达到100毫安时，很短时间就会使人窒息，造成死亡。

    最常见的触电事故是照明电路引起的。由于人体直接或间接跟照明电路的火线连通，较强的电流通过人体而造成伤害。

    因接触照明电路而触电的事故有两种。一种是人站在地上，一手接触火线，这时电

流从火线通过人体流入大地；另一种是人的两手分别接触火线和地线，尽管人站在绝缘

体上，照样有很大的电流通过身体，会造成事故。

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