【科普】Syd科學小教室(1):電是什麼呀?


雨:電是什麼呀?什麼是電流、電壓,還有還有,電量又是什麼?

Syd:別急,我等等告訴你。
當你把手機接上充電器的時候,「電」便從插座透過充電線「流」向你的手機,「電流」就是電的流動

雨:電是什麼呢?電為什麼會流動?

Syd:電是什麼?這說簡單不簡單,說複雜也不複雜。我們先說說電為什麼會流動吧!
電會流動,正是因為有「電壓」的緣故。電壓你可以把它當作是電的壓力,但這並不是真正像我推你這樣施的力。壓力的差異造成流動。就像可樂搖一搖,裡頭充滿氣體,整個瓶子鼓脹起來,瓶子裡的壓力很大。但是瓶外沒有那麼大的壓力,所以如果把瓶子打開,可樂就會噴發出來。

雨:哇!原來如此,可是電的本質是什麼?

(Syd心想,我以為雨已經忘記這個問題了。這要解釋好久啊。)

Syd:科學家們發現,有一種小小的粒子,叫做電子,眼睛看不到。電子上面會帶有一些少量的負電一個東西帶有多少電就是所謂的電量。我們剛剛說電的流動,其實就是這些小小粒子的流動。電是一種眼睛看不到的,物質間的交互作用

雨:我們真的看不到電嗎?

Syd:是呀!

雨:那閃電是什麼?

Syd:閃電是一種高壓的放電過程。因為電壓太大了,所以電可以通過電阻很大的空氣,使空氣變成電漿,所以發光的是空氣喔!

雨:電阻?電漿?天哪,我們說了好多的「電」呀!

Syd:雨,以後你在學校會學到一條物理公式。
電壓=電流*電阻
這說明了如果電壓不變的時候,電阻越大,電流就越小,電就越難流過的意思。每個東西都有電阻,你有,我也有。空氣有,紙張有,金屬有,石墨有。但是這些東西的電阻大小差異很大。你我的電阻很大,電不容易通過,但是石墨、金屬(尤其是金屬)的電阻很小,電很容易就通過了;所以我們不導電,但是石墨、金屬可以導電。

雨:哇!那空氣的電阻很大,所以它不導電。

Syd:是的。

雨:那變成電漿又是什麼?

Syd:電漿,是一種物質的型態,和我們常說的物質三態:固、液、氣一樣。
空氣是由好多小小的不同的化學分子組成的,像是氮氣分子、氧氣分子、二氧化碳分子。空氣原本是氣態,但是高電壓讓空氣分子的電子游離出來,原本電中性(不帶電)的空氣分子變成了陽離子和電子,這時候就會發光。而這個陽離子加上電子的組合就是電漿

本篇介紹的專有名詞:電壓電流電阻電子電量電漿

留言

這個網誌中的熱門文章

【程式解題】2019年4月TOI練習賽新手組 - 滿意度調查 (Survey of Satisfaction) C解法(註解版)

【程式解題】 ZeroJudge a038數字翻轉 C解法(逐行註解)