淺談電學在生活中的應用

摘 要：現(xiàn)代化的生活，離不開電的供應，可以說電是人類歷史上最偉大的發(fā)明之一。電學的出現(xiàn)，大大促進了人類物質(zhì)文明的發(fā)展，使科學技術(shù)水平不斷得到提高，而電學知識也在人們的生活中得到了非常廣泛的應用，為人們的生活帶來了巨大的便利。人們通過對電學知識的掌握和學習，不斷地在生活中加以應用，從而對提高人們的物質(zhì)文化生活水平起到很大作的作用。

關鍵詞：電學；生活；應用

前言

從電的發(fā)明至今，無論是科學發(fā)展還是人們的日常生活，都已經(jīng)不能離開電的應用，人類希望電能夠更好地服務于人們的生活，將電學融入到生活，在生活中應用電學。文章將簡單地舉幾個電學在人們生活中的應用例子，通過對這些應用的簡單討論，明白電學在人們生活中的重要性，從而使得人們能夠更好地在生活中應用電學。

1 高壓輸電

高壓輸電，也稱為遠距離輸電，高壓輸電使得每個家庭每位用戶都能夠用到電，從而使電學進入到人們生活中的每一個角落，這是電學歷史上非常關鍵的一項進步。因為，高壓遠距離輸電過程十分復雜，人類能夠發(fā)明這項電學項目非常的不容易，在高壓進行輸電的過程中，需要考慮的因素非常多，最重要的是要保證高壓輸電的安全性，還要考慮高壓輸電的效率和經(jīng)濟可靠性等各方面的因素。眾所周知，我們?nèi)粘Ｋ玫碾妷菏?20V，但是在遠距離高壓輸電的過程中，電壓是高于220V的，高壓輸電時的輸電導線是有一定的電阻的，輸電的距離通常又比較遠。輸電的距離越長，輸電導線就越長，輸電線就會產(chǎn)生比較大的電阻，所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電阻越大，所產(chǎn)生的熱量值就會越大，輸電線每分每秒都將會產(chǎn)生巨大的熱量，這些熱量，有些會發(fā)散到空氣中，但這些發(fā)散了的熱量就會被白白地損失掉。另一方面，電阻發(fā)熱，將會嚴重地損壞導線的絕緣性能，甚至造成電路的起火，因此，在輸電的過程中，還要盡量減少輸電導線發(fā)熱所帶來的損失，只有這樣才能保護輸電導線，提高輸電的效率。根據(jù)焦耳定律可知，要么減少輸電時間，要么減少輸電導線的電阻，要么減小輸電的電流，只有這樣才能減少導線的發(fā)熱；而減少輸電的時間是沒有實際意義的，不可能進行斷電，所以要從減少輸電導線的電阻上進行考慮。導線的電阻與導線的長度、導線材料的性質(zhì)和導線的橫截面積有關，而導線的長度是無法改變的，增大導線的橫截面積可以減少電阻，但是增大導線的橫截面積則會加大導線自身的損耗，因此也是不可取的。所以，選擇電阻率較小的材料是減小電阻最好的方法，現(xiàn)在導線材質(zhì)一般是采用鋁或者銅，人們也沒有找到更適合做輸電導線的金屬材料[1]。還有一種方法就是減少輸電時的電流，減少電流能夠大大地減少熱量，根據(jù)公式P=UI可知，在功率不變的情況下，提高電壓可以減小電流。因此，在發(fā)電的時候，供電廠都采用變電器來實現(xiàn)高壓輸電，減少輸電電流，進而減小電能的損失，減少導線上的電能消耗。有關理論數(shù)據(jù)結(jié)果表明，高壓輸電的功率消耗低于低壓輸電的功率消耗，所以，高壓輸電是提高輸電效率最好的方法，只要在用電用戶的客戶端安裝變壓器即可完成高壓電到低壓電的轉(zhuǎn)變。

2 避雷針與尖端放電

在物理學的教學上，物理學教師曾經(jīng)在課堂上做過一個特別有趣的實驗“電風轉(zhuǎn)筒”，這就是我們電學中所指的尖端放電現(xiàn)象。首先，尖端放電的原理是指靜電荷一般并不是均勻地分布在導體的外表面上的，而是通常不規(guī)則地分布在導體的尖端，所以導體的尖端是電荷非常密集的區(qū)域，在導體尖端位置的電場非常強烈?？諝猱斨姓姾珊拓撾姾墒艿絹碜圆煌较虻碾妶鲎饔昧?，從而造成對空氣的電離?？諝庵械淖杂梢苿拥碾姾?，會產(chǎn)生正電子和負電子，從而使空氣導電，這就是尖端放電現(xiàn)象的原理。在日常生活中，需要避免尖端放電現(xiàn)象出現(xiàn)，尤其是在輸電過程中，尖端放電會造成電學事故，引起失火。因此，人類發(fā)明了避雷針，避免在雷電的情況下發(fā)生雷擊的現(xiàn)象。人們設計了一種針型的金屬物質(zhì)，將它放在樓房的最上端，它是與地下的金屬物質(zhì)相連接的，當帶電云層和避雷針相接近時，地下的電荷與避雷針上云層的電荷正負綜合，從而達到避雷的效果。電暈放電則是指空氣介質(zhì)在不規(guī)則電場中進行局部自放電現(xiàn)象，在尖端電子附近，電場極強，使得氣體電離，從而發(fā)生電暈放電現(xiàn)象，通常發(fā)出“呲呲”的聲音，在生活中，則通常表現(xiàn)為對無線電信號、電子信號的干擾，所以人們采用分裂導線的方式，減少導線表面的電場強度，從而防止電暈放電現(xiàn)象的發(fā)生。

3 靜電復印

靜電復印也是20世紀一項先進的發(fā)明，這項技術(shù)可以將文字和圖像快速地復印在紙上。靜電復印的原理主要是將電學知識中的靜電感應原理應用到實際生活中來，所謂靜電感應原理即指正、負電荷是互相吸引的，在復印的時候，光敏材料表面曝光，使得局部的電荷跟隨著光線的強弱轉(zhuǎn)變而相應地進行轉(zhuǎn)變，進而存留靜電潛影，再進一步通過干法顯影、定影等技術(shù)使人們馬上就能得到復印件。靜電復印的質(zhì)量非常好，復印操作流程十分簡單、方便，使復印自動化，而靜電復印的效果能夠更好地保存下來，更加方便了人們的工作和生活。

4 將電學教學融入到課堂

電學的教學，是物理課堂教學的重點內(nèi)容，電學是與人們生活息息相關的一門學科，從電學的產(chǎn)生到電學的應用，都受到了全人類的共同重視。如何找到經(jīng)濟方便而又環(huán)保清潔的發(fā)電方式也是當代學者們所研究的課題，從發(fā)電的角度來看，教師可以引導學生對火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電的原理進行分別學習，明白各種發(fā)電方式不同的特點，明白哪種發(fā)電方式最適合當代的發(fā)展需要，加強學生對電學應用的思索。教師可以讓學生通過小組討論的形式，共同探討電學在生活中的有關應用，通過電學知識的學習，引發(fā)學生對電學應用方面的思考，明白電學與人們生活的關系，在日常生活中更好地應用電學的知識，進而促進人類生活的發(fā)展進步[2]。

5 對電學設備的使用

對電學設備的檢測，也是電學在生活中應用的重要組成部分。電學的計量檢測設備具有很強的專業(yè)性特點，需要相應的電學檢測人員具有較高的電學專業(yè)技術(shù)化水平，才能夠完成對電學設備的檢測使用工作，這些工作人員必須嚴格按照高壓設備使用標準使用設備，保證設備使用結(jié)果的準確性。所以這些工作人員必須要有責任意識，具有安全防范意識，要不斷地提高自身的專業(yè)化素質(zhì)，要對新儀器設備的使用進行不斷地學習，還要保護好電學儀器設備，珍惜電學儀器設備[3]。

6 結(jié)束語

綜上所述，在生活中，處處都有電學的身影，我們要把握好電學的規(guī)律，通過對電學的科學合理應用，可以解決生活中出現(xiàn)的很多電學應用方面的問題，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電學在生活中的應用范圍越來越廣，我們在享受電學帶來方便快捷的同時，也要注意正確應用電學知識，避免因不當使用造成對生命財產(chǎn)的傷害，要注意用電方式，我們要在生活中好好地應用電學科技，從而使電學能夠更好地造福于社會，促進人類社會的進步與發(fā)展。

參考文獻

[1]喬永忠，沈俊.不同國家授權(quán)的電學技術(shù)領域國內(nèi)外專利維持時間研究[J].情報雜志，2015，08：48-53+97.

[2]王曉斌.電學教學對中職學生實踐能力的培養(yǎng)探究[J].經(jīng)營管理者，2014，11：378.

[3]高順，周海亮.論電學計量檢定人員的知識儲備與道德修養(yǎng)[J].天津科技，2014，3：45-46+50.