电学常识论文
还有很多简单的电想象,比如:1。带电:能吸引光和小物体的性质称为物体带电。
2.摩擦起电:通过摩擦使物体带电。
1)两种电荷:自然界只有两种电荷:正电荷和负电荷。
2)正负电荷的规定
正电荷:用丝摩擦的玻璃棒所带的电荷。
负电荷:用毛皮摩擦的橡胶棒所带的电荷。
3)电荷相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4)验电器:根据同性电荷相斥的原理,检查物体是否带电。
3.导体和绝缘体
1)导体:容易导电的物体。
如:金属、石墨、人体、泥土及各种酸、碱、盐的水溶液。
2)绝缘体:不易导电的物体。
如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水、糖水、酒精等。
中国古代对电的认识是从雷电和摩擦起电现象开始的。早在3000多年前的商代,甲骨文中就有“雷”和“电”的形声字。西周早期,青铜器上出现了“雨”字旁的“电”字。
王充在《论平衡?徐磊写道:“当云和雨到来时,雷声会使你震惊”,并明确提出云和闪电的关系。在其后的古籍中,对雷电及其灾害有着丰富的描述,特别是明代张(1525 ~ 1582)在细致观察的基础上,对雷电火球的大小、形状、颜色、出现时间等进行了详细的描述,留下了可靠而珍贵的文字资料。
在仔细观察的同时,人们也在讨论闪电的成因。淮南子?《降训》认为“阴阳薄如雷,兴奋如电”,即闪电是阴阳对立的产物。王冲也持类似观点。明代刘基(1311 ~ 1375)说得更清楚:“打雷之人,天气抑郁而兴奋。阳陷于阴,必受迫,必爆,声为雷,光为电。”可见,当时有人意识到雷电是同一自然现象的不同表现。
尖端放电也是一种常见的电气现象。古代的武器多为矛、剑、戟,但矛、戟锋利的刀刃往往会导致尖端放电的发生,因为这种现象已经有过描述。比如《汉书》?西域元中期(公元3年)矛端有火,晋代《搜姬神》中也有同样的描述:“戟皆有焰,远如烛。”避雷针是尖端放电的具体应用,中国古代采取了各种措施来防止雷击。古塔的塔尖往往镀上金属膜或镀金,高楼的瓦片做成动物形状,装在天上,都起到防雷的作用。例如,在武当山主峰的山顶上矗立着一座金殿,它已经有500多年的历史了。虽然它耸立在山峰之上,但从未被闪电击中过。金典是一座全铜建筑,顶部设计非常精美。除了脊饰,曲率不算太大,所以脊饰起到了避雷针的作用。每当雷雨时,云层和金殿之间产生巨大的电位差,通过脊饰的放电产生电弧,使空气迅速膨胀,电弧变形像一个巨大的火球。当时雷声惊天动地,闪电如金蛇飞舞,巨大的火球在金殿顶端跳跃翻滚,蔚为壮观。雷雨过后,金殿经过水和火的冲刷,变得更加金光闪闪。如此巧妙的防雷措施令人惊叹。
我国古人通过仔细观察,准确描述了雷电对不同物质的作用。《南齐书》中对雷击有详细的记载:“雷震会稽恒山林宝庙,断刹四次,宝塔被电烧,但窗户一样。”就是强大的放电电流穿过佛脸上的金属膜,全部融化。窗户是木制的,保持原样。沈括在《孟茜笔谈》中更详细地描述了类似的现象:“李顺,一个内仆,被雷声震住了。大厅西室,雷火从窗口出来,从屋檐出来。人们认为主房间烧毁了,所以他们都出去躲避。还有雷霆,* * *现在。墙壁、窗户、纸张都很珍贵。有一个木格,里面混着各种器皿,漆器是银的,银已经融化,流到地上,漆器还没有着急。有一把宝刀,极其坚固的钢(刚),在刀室化为汁,室中亦如是。人们会说火先烧植被,再流石头。今石满石,草木无一毁,非以人情所度。”其实这种现象的发生只是因为漆器和刀室是绝缘体,而宝刀和银扣是导体。
在中国,摩擦起电现象已经被大量描述,早期常用的材料多为琥珀和玳瑁。早在西汉时期,《春秋纬》就有“玳瑁(玳瑁)若吸(小物)”的记载。在《论衡》中,还有“敦谋”,这里的敦谋也指龟甲。少年时就听说“虎魂不接烂芥。”腐烂的芥末因为含有水分而变成了导体,所以不会被带电的琥珀吸引。琥珀价格昂贵,人们往往会感到困惑。南朝陶弘景就知道“只需用手掌一搓,就能捡到芥末是真的”,并以此作为鉴别真假琥珀的标准。南北朝时,雷标在《罐藏论》中写道“琥珀血如血,以布擦热,吸芥菜籽真真”。他把别人用手摩擦改成布摩擦,静电引力大大增加。西晋张华(232 ~ 300)描述了梳子与丝摩擦产生放电发声的现象:“人梳头脱衣服时,有跟着梳子解结的,也有嘶嘶声。”唐代的段描述在黑暗中摩擦黑猫的皮来发电:“猫若黑,便会偷偷顺着它的毛,即若火星”。摩擦起电也有特定的应用。据宋代张邦基《墨庄漫录》记载,孔雀毛制成的祖母绿扫帚能吸引冰片(可用于制作香料的有机物碎屑)。过了就玉羽扫之,皆聚,无一生还者。“有许多关于摩擦起电的记录。
现代电学是在对闪电和摩擦起电的大量记录和认识的基础上发展起来的。中国古代学者对电的研究极大地丰富了人们对电的认识。到了近代,对电的认识更加丰富和深入,各种发电机器和设备得到了发展,使电得到了更加广泛的应用,为人类的进步做出了巨大贡献。