日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?

日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?

01

電的實質是什麼?“電荷”又是什麼?

正如物理書上提到的,電的實質是定向移動的電荷形成的。

但這終究還是一個很微觀的描述,日常中所說的電流都是大量,或者說巨大量的電荷定向移動形成的。

我們把“電”比作“河流”,我們可以認為,河流,其實就是水的定向移動而形成流動的河流的。所以,“電荷”其實就相當於河流中的“水”,是一種物質。

02

什麼是電壓?什麼是電流?

這個很好理解,其實在專業名稱中,電壓也叫電勢差的。“電荷”想流動,必須靠電勢差,就如我們河流中的水,水想流動,必須也要有水位差(也就是高中時候所謂的重力勢能),水從地勢高的地方流到地勢低的地方。而電荷從電勢高的地方流向電勢低的地方。

03

家電消耗的是電流還是電壓?

家電其實消耗的是能量,電流應該說是“能量”的載體。

又回到河流的比方,我們都知道水流是可以用來推動水車做功的,物理的解釋是“把水的重力勢能轉化為水車的機械能”,所以,水車並沒有把水給消耗掉,而是把水的重力勢能消耗了…同樣的道理,電能驅動電機(馬達),也是電流的電勢能被電機消耗掉了。所以,電在家電中被用掉,應該說是蘊藏在電流中的能量被家電用掉了。

04

什麼是漏電?

我們不妨再來一個例子,假如我們把一桶水放到桌子上,那麼我們可以說這通水有重力勢能,然後,我們在用一根小水管,作為水的導體,把桶中的水放到地面上,水管中就有水流了。

同樣的道理,家中的漏電,其實是指我們的火線接觸到家電的外殼(金屬外殼)了,這個時候,這臺家電就相當於那桶水,而我們人再去接觸這臺家電時,人體就相當於“水管”,成為電的導體,電就從我們身體流到地去了。這也就是為什麼接觸漏電的家電時我們會觸電了。

05

家電消耗的是電流還是電壓?

我覺得都不是,家電其實消耗的是能量,電流應該說是“能量”的載體。

又回到河流的比方,我們都知道水流是可以用來推動水車做功的,高中物理我們的解釋是“把水的重力勢能轉化為水車的機械能”,所以,水車並沒有把水給消耗掉,而是把水的重力勢能消耗了…同樣的道理,電能驅動電機(馬達),也是電流的電勢能被電機消耗掉了。所以,電在家電中被用掉,應該說是蘊藏在電流中的能量被家電用掉了。

當千家萬戶的電器都運行時,電源必須確保電壓基本不變,必須確保流過各電器的電流基本不變。如此一來,我們發現,家用電器消耗的是時間,也即電源保持電壓、電流基本不變的供電時間。所以,電度表測量的一定是UIt這三個參數。

日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?

可見,家用電器既消耗了電壓,也消耗了電流,還消耗了供電時間。

06

電費中的“電”又是什麼呢?

電網公司到底是按照什麼規則來收取我們的電費的呢?

這個得從電費的單位說起了。對,就是那個度數中的“度”,每一度電。

一度電,專業上應該叫“1kW・h”,也就是一千瓦時。W是功率的單位,瓦特,這種高中物理知識我就不多說了。其實這個千瓦時就是能量的一種單位,我們高中常常用功率乘以時間表示做功的多少。所以,電網中也是用電對家電做功的多少來收取我們的電費的。可是,我們高中所說的做功的單位是焦耳啊?度和焦耳怎麼轉換?

1度電=1kW・h=1*1000W*3600秒=3600 000J

所以,所謂的電費,也就是“能量費”呢!

07

觸電事故中,對人體造成損傷是因為電流的作用還是電壓的作用?

觸電對人體的損傷是電流作用。

有關觸電人體的反應,見國家標準GB/T 13870.1-2008,如下:

日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?

電流對人體的作用,見該標準的第5部分:

日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?

可見,人體觸電的作用主要是電流。

事實上,人體的體電阻是可變的,它依據不同的環境條件和人體部位而不同。電壓作用在人體體電阻上,產生了電流。而流過人體的電流對人體產生了電擊作用。

GB/T 13870.1標準用於保護電器和配電設備的設計。具體定性描述和定量描述,可查閱此標準。

08

給手機鋰電池充電時,充入電池的是電壓還是電流?以及電池耗電時,消耗的是電壓還是電流?

給電池充電,其實是把電能轉換為化學能,而電池為用電設備供電時,把化學能轉變為電能。此反應屬於氧化還原反應。

日常生活中提到的「電」指的是電壓還是電流?


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