奇妙的電

王虹

電，越來越被廣泛地運(yùn)用在各個方面。不用說工廠里的機(jī)器用電來開動，城市里用電來開動電車，用電燈來照明，就是在農(nóng)村里，許多地方也都有了小型發(fā)電站，用它來照明、當(dāng)動力。但是，電究竟是什么東西？這里，我們來給大家介紹一點(diǎn)關(guān)于電的簡單常識。

什么是電

把鋼筆桿兒在衣服或頭發(fā)上摩擦幾下，然后把它靠近撕碎的紙片，真怪，碎紙片竟跳到筆桿上來了。中午把頭發(fā)洗凈晾干，晚上用化學(xué)梳子梳它幾下，也奇怪，隨著梳子，頭發(fā)上發(fā)出“咯吧”“咯吧”的響聲，冒出小小的火星。為什么摩擦過的筆桿能吸紙片，化學(xué)梳子梳頭能冒火星呢？這就是我們所要說的電的現(xiàn)象。

筆桿兒和化學(xué)梳子摩擦產(chǎn)生電的現(xiàn)象，道理何在？這得在筆桿、梳子內(nèi)部去找原因。若拿科學(xué)上的話來說，筆桿是物質(zhì)，梳子也是物質(zhì)，凡是有重量有體積的天下萬物，它的總名兒都叫“物質(zhì)”。別看天下萬物形形色色，千形萬狀，其實(shí)追到老根上，它們不過是有數(shù)幾種基本粒子組成的，這些粒子都是小得難以想象，以大喻小，一支筆桿里所含的基本粒子的數(shù)目，就賽如一座大沙山里所有的沙粒的數(shù)目。這些構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子中，有一種叫做“電子”的粒子，它本身都帶著微弱的電，電的現(xiàn)象就是由這些電子而來的。

咱們走過大沙堆，若是用手往沙堆上一括，手上總得沾上幾粒。這就好象筆桿在衣服上擦一樣，就把衣服上的電子沾上了一些。沾上沙子手上發(fā)黃，沾上了電子就帶上了電。筆桿兒和化學(xué)梳子摩擦所以能發(fā)生電的現(xiàn)象，道理就在這里。

不過筆桿、梳子摩擦，得到的電子都是很少的，所以只能吸吸紙屑，放放小火花，沒有大能力。假如有種東西摩擦范圍很廣，得到的電子很多，那它的威力就大得嚇人了。比如說打雷打閃，就是上升的水汽和空氣摩擦發(fā)生的大量的放電現(xiàn)象。

電流是怎樣產(chǎn)生的

上面講的帶電現(xiàn)象，小的象筆桿摩擦，大的象空中雷電，都只能發(fā)生一次，要來二次就得重新摩擦，不能發(fā)生連績帶電和連續(xù)放電。這種電，在實(shí)際生產(chǎn)和生活上的應(yīng)用價值不大。真正能為我們服務(wù)的電，必須是連續(xù)發(fā)生的電，才能使電燈長明不滅，機(jī)器轉(zhuǎn)動不停。這種電我們叫它“電流”，意思就是好比長流水，川流不息。那末，怎樣才能使電連續(xù)發(fā)生，取得“電流”呢？

其實(shí)懂得了電的發(fā)生原因，要取得連續(xù)不斷的電流也是不難的。只要找出一種力來，讓這種力不斷地獲得電子，供應(yīng)上去，連續(xù)不斷的電流就能產(chǎn)生。人們在長期實(shí)踐的過程中，找到了四種能獲得電流的力。這四種力就是由化學(xué)變化產(chǎn)生的力、由光的照射產(chǎn)生的力、由熱變化出來的力、和由機(jī)械運(yùn)動產(chǎn)生的力。不過在目前常用的，還只是化學(xué)變化的力、和機(jī)械運(yùn)動的力。我們今天用電的來源，都是由這兩種力變化而來的。

若論先后次序來說，人們最早取得電流的方法用的是化學(xué)變化的力。比方在一個玻璃缸里對和上半缸氯化亞水，在里邊插上一根炭棒和一片鋅片。這樣裝好以后，就發(fā)生了連續(xù)不斷的化學(xué)變化，這種化學(xué)變化發(fā)生的力，就能把炭棒上的電子，推送到鋅片上連續(xù)不斷地放出來。假如用銅絲把炭棒、鋅片和手電筒上的小燈泡連接起來，電就從鋅片上溜出來，順著銅絲跑到小燈泡里，再溜回到炭棒里，這樣循環(huán)流動，川流不息，小燈泡就受到電的力量的作用，發(fā)出了光亮。目前手電筒里用的干電池就是用這種方法取得的電流。干電池外面包著的白色金屬殼子就等于缸里的鋅片，電池中央的黑心子就等于缸里的炭捧，鋅殼里填的藥，主要就是氯化亞。但是，這種用化學(xué)方法來生電的辦法，并不是最理想的方法，因?yàn)樗碾娏可伲M(fèi)又大，很不合算。

現(xiàn)在普遍使用的電，是由機(jī)械力變化出來的。磁鐵為什么能吸鐵呢？實(shí)際上是因?yàn)樗芊懦鲆桓床灰娒恢木€，這些線叫做“磁力線”。假如拿根銅線，橫著切割那些看不見摸不著的磁力線，這時銅線里的電子就受到磁力線的作用，迫著它流出來。所謂機(jī)械力變電，就是通過機(jī)械的力量，使銅線不斷來回切斷磁力線，就能產(chǎn)生連續(xù)不斷的電流。發(fā)電廠里的發(fā)電機(jī)，看來復(fù)雜，道理簡單，就是一臺準(zhǔn)備被不斷切割磁力線的機(jī)器，轉(zhuǎn)動了發(fā)電機(jī)，它里面的銅線就能不斷地在里面切割磁力線，不斷地發(fā)出電流來。轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)可以用各種各樣的機(jī)械力。這就是機(jī)械力發(fā)電的全部秘密。

目前使用的機(jī)械力有一種是用煤或柴油來發(fā)動的機(jī)器產(chǎn)生的，這一類都叫做火力發(fā)電。我們現(xiàn)在使用的電，差不多都是用這種法子發(fā)出來的，好雖然好，就是要消耗許多煤和柴油，不十分經(jīng)濟(jì)。另一種是借用風(fēng)力來轉(zhuǎn)動風(fēng)車，再由風(fēng)車來帶動機(jī)器的，叫風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)不用花錢，很經(jīng)濟(jì)，但因風(fēng)時大時小，有時甚至沒有風(fēng)，這樣就不好控制發(fā)電的多少。再一種是用水流的力量沖動水車，再轉(zhuǎn)動機(jī)器。這種方法最好，花費(fèi)不大，力量又變化小，發(fā)電也最多。這叫水力發(fā)電。目前我國各地正在大力開發(fā)利用這種水的力量來發(fā)電。

隨著人類科學(xué)的發(fā)展，也給產(chǎn)生機(jī)械力帶來了新的方法。比如利用原子能來作機(jī)械的動力。原子能是利用一種叫“鈾”的東西，在分裂時所產(chǎn)生的力量來作動力的，鈾分裂的能量大得很，小小的一塊“鈾”，就可以勝過好多噸煤的力量。利用這種新技術(shù)來發(fā)電，就是原子能發(fā)電站。

電走的路

電機(jī)的作用不過是不斷地把電子輸送出來。咱們要讓電來做工作，就得為它準(zhǔn)備走道，讓它順著道流出來。電走的道，就是咱們看到的電線。

若是把天下的東西分分類，大致可以分成三種：一種是電能夠在里面順利流過的，叫“導(dǎo)體”；一種是電在里面流不過去的，叫“絕緣體”；還有一種既不象導(dǎo)體那樣容易讓電流過去，又不象絕緣體那樣不能或者幾乎不能讓電流過去的叫“半導(dǎo)體”。銅能讓電順利通過，鋁也能讓電順利通過，所以電線不是銅的就是鋁的。棉的、磁的、膠木的，都不能讓電通過，它們都是絕緣體。絕緣體不能讓電來通過，對咱們來說也有大用，用它來裹住電，隔住電，就能防止電任性亂竄，就能防止出危險。如電線外面套上膠皮，包上棉紗，起的就是隔電作用，防的就是出危險。

咱們走道，一條路上能來回走，電卻有個怪脾氣，來走一條路，回去得另走一條路，所以咱們裝的電線一般都是兩條線，一條是來路，一條是回路。電有了來路又有了回路，就能在里面川流不息。電的這種怪脾氣倒便利了咱們對電的管制。假如我們截斷了它的去路，或者截斷了它的來路，電就不通行了，它的一切作用也就立刻消失。因此只要在它的來路或去路上接一個可以接或可以斷的機(jī)關(guān)，就能隨我們的心意叫它來或者不來。我們平常用的電門、收音機(jī)上的開關(guān)，就是起這個作用的。

幾個記號

拿起個電燈泡或其他電氣用具，就能在上面發(fā)現(xiàn)一個“V”和一個“W”的記號，拿起個電門，又能在上面發(fā)現(xiàn)一個“A”字的記號，這幾個怪記號是什么名堂呢？電有好多脾氣和河里的流水差不多，拿水來打電的比喻又明白又清楚。比如有條流水河，這條河每秒鐘能流過多少水呢？它流水的沖力有多大呢？這咱們都熟悉。電在電線里流也是這個情況，它每秒鐘能流過多少電呢？它的沖力有多大呢？也都有個名堂。我們分別把它叫做“電流”和“電壓”。電氣用具上的“A”字和“V”字這兩個怪記號就是計量電流和電壓的兩個單位?！癆”是計量電流的單位，叫做“安”；“V”是計量電壓的單位，叫做“伏”。

電線有粗有細(xì)，細(xì)線里流大電流就得起火出大漏子；粗線里過小電流，實(shí)在是大浪費(fèi)。電門上的A字前面的數(shù)碼，就是標(biāo)明這個電門能允許過多大的電流，若是來的電流超過它上面的數(shù)字，就要出大漏子。

燈泡上標(biāo)明的V字前面的數(shù)字，就是表示這個燈泡能抗住多大的電壓。電壓過高，這個電泡就被沖毀了；電壓過低，電就沖不過去，這個泡子就不發(fā)亮。所以咱們在買燈泡或別的用具時，必須注意上面標(biāo)的電壓數(shù)一定得和當(dāng)?shù)氐碾妷簲?shù)一樣，一點(diǎn)都不能將就使用。

“W”又是個什么記號呢？它是電功率的單位，叫做“瓦”。功率就是工作效率的簡稱，電功率實(shí)際上就是代表電的工作效率。

大燈泡比小燈泡亮，就是因?yàn)榇鬅襞莸墓β蚀?，小燈泡的功率小，它的大小，就看它上面W前面的那個數(shù)碼。大燈泡比小燈泡亮，功率高，那它用的電也就多。計算用電多少又有個專門的單位，叫做“度”。電在一小時內(nèi)干了一千瓦的活，用去的電就叫做一度。比如咱們點(diǎn)了十盞一百瓦功率的電燈，那連點(diǎn)一小時用去的電就是一度；一盞一百瓦的電燈連點(diǎn)十小時，用去的電也是一度。

電究竟能干哪些活

電的神通究竟有多大，能干些什么活兒呢？

先從動力說起。電能變成動力轉(zhuǎn)動機(jī)器。現(xiàn)代化的工業(yè)和農(nóng)業(yè)等，幾乎全部都是用電力來轉(zhuǎn)動機(jī)器的。咱們常聽說的“馬達(dá)”就是讓電來變成動力供咱們使用的電動機(jī)。電動機(jī)一動，就能干很多活：按上個風(fēng)扇就能扇出風(fēng)來，按上個氣筒就能打出氣來，按上個水泵就能吸水澆田，接上個輪子就能轉(zhuǎn)動機(jī)器……。所以說，電是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)的基本動力。

電能夠變成熱來為我們服務(wù)。把電通到阻力很大、很難通過的東西里，就能發(fā)出很大的熱量來。利用這個熱量，我們就可以冶煉高級合金鋼、烘干木材、使輪胎硫化、電焊機(jī)焊接金屬等。用到日常生活上，就可以燒飯做菜、熨衣服、點(diǎn)電燈、烤火取暖。

電還能變成化學(xué)能來干些特別的活兒。用它可以進(jìn)行電解、電鍍、電鑄等。比如用電鍍的方法在金屬上鍍上一層鉻或鎳，不但可以防止生銹和腐蝕，而且可以使它保持光澤，使金屬用品既耐用又好看。自行車的輪圈和車把，本是鐵的，為什么這樣光亮好看呢？用的就是這個辦法。

隨著生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，機(jī)械化要進(jìn)一步走向自動化的更高階段，這就要靠電來進(jìn)行自動控制，來代替人管理機(jī)器。

電還能變成電波去干活。神話里傳說有千里眼、順風(fēng)耳，這是人類幾千年的幻想，可是今天讓電波辦到了。打開收音機(jī)，幾百幾千里以外的話都能聽得一清二白，扭開電視機(jī)就能在家里看到幾百里外的事。還有射電望遠(yuǎn)鏡可以幫助我們看見連光學(xué)望遠(yuǎn)鏡也看不見的星星。還有一種電子計算機(jī)，它可以幫助人們進(jìn)行快速計算、設(shè)計和翻譯。

電帶給人們的好處，真是無窮無盡的。如今，在我國一切國民經(jīng)濟(jì)部門中，電力已成為不可缺少的動力，在科學(xué)研究、生產(chǎn)建設(shè)、國防建設(shè)和人民物質(zhì)文化生活中，都起極為重要的作用。我們可以預(yù)見到，不久的將來，我國將是電站林立，電力網(wǎng)密布，不僅是，無數(shù)的工廠礦山以最新的技術(shù)裝備進(jìn)行著高度機(jī)械化、自動化和電氣化的生產(chǎn)，就是在農(nóng)村，在一望無際的、富饒的田野里，將有成群的電氣拖拉機(jī)、電力抽水機(jī)以及各種電氣農(nóng)具在工作。人民夢寐以求的電氣化將要實(shí)現(xiàn)。