一、水流与电流二、电流 - tpedutw.PDF

一、水流與電流 1.水流成因：在下圖中水管中的水是因為B端的水位較A端高，就從B端流向A端。 （1）水流由高水位處流向低水位處。 （2）水管兩端有水位差即有水流流通。 2.電流成因：在下圖中導線中之電流是因為B端之電位較A端高，才從B端流向A端。 （1）電流由高電位處流向低電位處。 （2）導線兩端有電位差即有電流流通。 二、電流 1.意義：帶電質點之集體運動即形成電流。 2.單位：每秒通過電路中某截面的電量為1庫侖時，則稱此電流大小為1安培(A)。 18 註：1安培＝6.25×10基本電荷/秒。 3.測量：使用安培計和線路串聯即可讀出。 4.電流之種類： （1）直流電流──方向穩定流動的電流，用DC表示。 （2）交流電流──週期性變換方向的電流，用AC表示，如下圖所示。 5 三、電池 1.電池是化學能轉變為電能的裝置。 （1）裝置：將活性不同的二種金屬，浸懸於電解質之水溶液中並用導線連接，即是電池。 （2）基本原理：利用兩片不同金屬在稀酸溶液中的游離作用，使一金屬片不停產生負電荷 而成為負端，另一金屬片則不停產生正電荷，成為正端。 （3）電池的符號： 長線表示正極，短線表示負極。有時為了要產生較大電流，電池 還可以首尾相銜的串聯起來用，例如： 。 2.伏打電池：1800年意大利人伏打完成他的第一個電池，當時叫做伏打堆。構造是由一串 銅片、鋅片夾潮濕的硬紙板構成，可以產生長時間的穩定電流。 3.乾電池：構造是將二氧化錳，氯化銨和氯化鋅混合的乳狀物質，加一些炭粉，當做電解 質，放在鋅筒中，中間放一條炭棒，中心炭棒是正極，鋅筒壁是負極。 伏打電池 說到伏打電池的發明還有一段有趣的故事。這要從電流的發現者伽伐尼說起，伽伐尼是 伏打的好朋友，他是一名解剖學家和生物學家。1780年的一天，伽伐尼把青蛙剝皮後，放在 靠近起電機旁的桌子上。當他妻子偶然拿起電機旁的外科手術刀時，刀尖上了蛙腿外露的小 腿神經，蛙腿抽動起來，好像活的一樣。她把這件事告訴了伽伐尼。伽伐尼重複了這個試驗， 他把蛙腿放在玻璃板上，用兩把叉子，一個叉尖是銅的，另一個叉尖是鐵的，去碰蛙腿的神 經和肌肉，生碰一下，蛙腿就引縮一次。為了探究這個現象的原因，伽伐尼選擇了各種不同 的條件，重複這個實驗。伽伐尼的實驗使許多科學家感到驚奇。伏打在1792－1796年重複伽 伐尼的實驗時發現，只要有兩種不同金屬互相接觸，中間隔以濕的硬紙、皮革或其他海綿狀 的東西，不管有沒有蛙腿，都有電流產生。伏打認識到蛙腿收縮只是放電過程的一種表現， 兩種不同金屬的接觸才是電流現象的真正原因。 根據各種金屬接觸的實驗結果，伏打列出了鋅－鉛－錫－鐵－銅銀－金的次序，這就是 著名的伏打序列。其中兩種金屬相接觸時，位於序列前面的都帶正電、後面的帶負電。1800 年伏打用鋅片與銅片夾以鹽水浸濕的紙片疊成電堆產生了電流，這個裝置後來稱為伏打電， 他還把鋅片和銅片放在盛有鹽水或稀酸的杯中，放多這樣的小杯子中聯起來，組成電池。伏 打電堆（電池）的發明，提供了產生恒定電流的電源——化學電源，使人們有可能從各個方 面研究電流的各種效應。從此電學進入了一個飛速發展的時期—電流和電磁效應的新時期。 直到現在，我們用的乾電池就是經過改時後的伏打電池。乾電池中用氯化銨的糊狀物代 替了鹽水，用石墨棒代替了銅板作為電池的正極，而外殼仍然用鋅皮作為電池的負極。人們 為了紀念他們的功績，就把這種電池稱為伽伐尼電池或伏打電池，並把電壓的單位用“伏特” 來命名。 6 四、水壓與電壓： 1.水壓與水流：當水管兩端水位高低不同時，水位差產生一種水壓，迫使管中的水流動。 2.電壓與電流：當導線兩端電位高低不同時，電位差就是電壓，迫使正電荷在導線中從高 電位處向低電位處流動。 3.電位差是產生