导电性

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引言

你有没有在雨天雷雨前见过闪电？你的长辈有没有告诉你不要用湿手触摸电子设备？你一定在家里见过电视、冰箱、空调和搅拌机等电子电器。它们会自动工作吗？或者它们需要能量才能工作？是的。这种能量被称为电能。上面闪电的例子也是电能。当我们用湿手触摸电子设备时，可能会因电流供应而触电。这就是为什么我们不应该用湿手触摸电子设备的原因。这些都是电能的例子。简单来说，电能是指电子在导体中从一点移动到另一点的过程。

导体和绝缘体

导体

这些是允许电流通过的材料。

例如：金属，盐水。

在导体中，原子紧密地结合在一起。原子由质子、中子和电子组成。质子和中子位于原子的中心。原子的中心称为原子核。电子绕原子核旋转。最外层壳中的电子松散地结合在原子中。它们携带电流，并可以自由地从一个原子移动到另一个原子。因此，金属是良好的导体。

绝缘体

这些是阻止电流通过的材料。

例如：橡胶，塑料，玻璃。

在绝缘体中，原子中的电子也紧密地结合在一起。但是，在通电的情况下，它们不能自由移动。因此，绝缘体不能导电。它们也被称为不良导体。

电路

它主要由以下组件组成

电池：它们主要提供电力。通常被称为电池单元。它存在于钟表、晶体管等中。电池有两个端子。一侧有一个金属帽，另一侧有一个金属盘。金属帽具有正极，金属盘具有负极。由于其中储存的化学物质，电池会产生电能。

灯泡：在电路中，灯泡的亮光显示了电力供应的存在。如果有电力供应，灯泡就会亮。如果没有电力供应，灯泡就不会亮。

开关：用于控制电灯和其他设备的通断。

图片即将推出

让我们了解一些用于学习电学的术语。

电流 (I)

电流是由电子以一定的速率流过导体而形成的。用'I'表示。电流以安培表示。

$$\mathrm{1\:安培=\frac{1\:库仑}{1\:秒}}$$

电荷 (C)

电荷是亚原子粒子（如质子和电子）的一种属性。在电场中，它会受到力的作用。以库仑表示。

电势差 (P.D)

它是电路中两点之间的电势差。用'V'表示。以伏特表示。

$$\mathrm{电势差 \:(V)=\frac{所做的功\:(W)}{电荷\:(C)}}$$

电动势 (E.M.F)

它是使电子沿特定方向移动的力。以伏特表示。

电阻 (R)

它是导体中电子流动的阻力。以欧姆表示。玻璃和橡胶等绝缘体显示出更高的电阻。银、铜等金属显示出较低的电阻。

欧姆定律

它指出，当导体的温度和物理条件保持不变时，导体中的电流与电势差成正比。

$$\mathrm{电阻\:(R)=\frac{电势差(V)}{电流\:(I)}}$$

对电流的影响

电流的热效应

在这种效应中，当电流流过导体时，导体会产生热量。

电流热效应的公式为：${H=I^2RT}$

其中 H = 热量

I = 电流大小

R = 导体的电阻

T = 电流流动的时长

电流的热效应主要应用于电子设备，包括电热水壶、电加热器、电熨斗、烤箱和烤面包机。

电流的磁效应

你有没有把指南针放在载有强电流的导线附近？如果有，你一定观察到指南针的指针会偏转。这是由于电流产生的磁效应。

电流的化学效应

通过离子溶液通电，离子溶液会被分解成离子。在溶液中观察到化学效应。包括气泡释放和溶液颜色变化。

电流的类型

• 直流电：电子从高密度区域流向低密度区域的过程称为直流电。它应用于家用电子设备。电流方向保持不变。

• 交流电：它不断改变方向，因此被称为交流电。

关于导电性的事实

• 电的发现在公元前600年。

• 它以光速传播，即$\mathrm{3\times 10^{8}m/s}$

• 即使关闭开关，插入开关的电子设备也会耗电。因此，不使用设备时，应拔掉插头。

• 工业上使用铜作为电线。

结论

电能是电子在导体中从一点移动到另一点的过程。导体可以导电，而绝缘体不能导电。热、磁和化学物质会影响电流。

常见问题

Q1. 哪些金属不导电？

A1. 铋和钨的电阻率比其他任何金属都高。因此，它们不导电。

Q2. 命名一种有助于维持导体两端电势差的设备。

A2. 像电池这样的设备可以维持导体两端的电势差。

Q3. 通过6伏特电池的每个库仑电荷获得多少能量？

A3. 两点之间的电势差由以下公式给出：

V= W/Q，其中：

W是从一点到另一点移动电荷所做的功

Q是电荷 从上式，我们可以计算出每个库仑电荷获得的能量如下：W= V x Q

将数值代入方程，我们得到

${W = 6V\times 1C=6\:J}$

因此，通过6伏特电池的每个库仑电荷获得6焦耳的能量。

Q4. 为什么电烤面包机和电熨斗的线圈是用合金而不是纯金属制成的？

A4. 由于合金具有高电阻率，因此其熔点高于纯金属。合金不易在高温下熔化。因此，电烤面包机和电熨斗的线圈是用合金制成的。

Q5. 导体的电阻取决于哪些因素？

A5.

• 导体的长度

• 导体的温度

• 导体材料的性质

• 导体的横截面积