淺談電學(xué)在生活中的應(yīng)用

許諾成

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，世界上各個(gè)國家開始對電的需求也是越來越高了，并且，電學(xué)的發(fā)展也是越來越快的。我們的物理學(xué)科中學(xué)到了關(guān)于很多的電學(xué)知識，比如，電路、電磁場、電熱、電導(dǎo)等等，這些知識在我們的生活中有著非常多的應(yīng)用，本文主要闡述著我們生活中的電學(xué)現(xiàn)象以及原理，從高中生的角度出發(fā)，觀察生活，以便能夠更好的學(xué)習(xí)物理。

【關(guān)鍵詞】電學(xué)；知識；物理；生活；應(yīng)用

電是指有負(fù)荷存在和電荷變化的現(xiàn)象。電是一種和重要的能源。不僅如此，電學(xué)跟我們的生活是緊密的息息相關(guān)的，我們在生活中不僅要利用好電學(xué)，而且在運(yùn)用的過程中還要防止電學(xué)給我們?nèi)松戆踩斐傻膫?。因?yàn)樵趯W(xué)習(xí)物理的過程中我們也要好好學(xué)習(xí)電學(xué)，給我們的生活謀福利。

一、電學(xué)的發(fā)展

電學(xué)是物理學(xué)的分支學(xué)科之一。主要研究“電”的形成及其應(yīng)用?！半姟币辉~在西方是從希臘文琥珀一詞轉(zhuǎn)意而來的，在中國則是從雷閃現(xiàn)象中引出來的。

自從18世紀(jì)中葉以來，對電的研究逐漸蓬勃開展。它的每項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)都引起廣泛的實(shí)用研究，從而促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展?，F(xiàn)今，無論人類生活、科學(xué)技術(shù)活動(dòng)以及物質(zhì)生產(chǎn)活動(dòng)都已離不開電。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，某些帶有專門知識的研究內(nèi)容逐漸獨(dú)立，形成專門的學(xué)科，如電子學(xué)、電工學(xué)等。電學(xué)又可稱為電磁學(xué)，是物理學(xué)中頗具重要意義的基礎(chǔ)學(xué)科。

二、電學(xué)知識的相關(guān)內(nèi)容

高中學(xué)到的課程中電學(xué)的內(nèi)容主要包括靜電學(xué)、恒定電流和電磁學(xué)。靜電學(xué)主要與力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合，涉及電場、電場力、庫侖定律、帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡、電勢、電勢能、電容等恒定電流的內(nèi)容和初中的差不多，比如一些并聯(lián)，串聯(lián)等等相關(guān)的知識，就是多了閉合回路中的歐姆定律。即相關(guān)的做功方面的聯(lián)系。

電磁學(xué)比較多，比較難也很重要，主要有磁場，洛倫滋力，粒子在磁場、電磁混合場中的運(yùn)動(dòng)，法拉第電磁感應(yīng)定律，交流電，電磁波等等。

三、電學(xué)知識的相關(guān)應(yīng)用

（一）電路知識相關(guān)的應(yīng)用

家居中的并聯(lián)串聯(lián)電路。例如各個(gè)燈頭與電源是并聯(lián)，每個(gè)燈頭的開關(guān)與燈頭是串聯(lián)，開關(guān)和燈頭串聯(lián)后又與電源形成并聯(lián)電路。電源插座與電源全是并聯(lián)電路。手電筒的電池是串聯(lián)（如圖1），節(jié)日彩燈（一串串小燈泡的那種）是串聯(lián)電路。

利用“光控開關(guān)”和“聲控開關(guān)”可以節(jié)約居民樓里樓道燈的用電。其中“光控開關(guān)”能在天黑時(shí)自動(dòng)閉合，天亮?xí)r自動(dòng)斷開；“聲控開關(guān)”能在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合，無聲音時(shí)自動(dòng)斷開。這是生活中最簡單的聲控、光控電路。

生活中使用的電吹風(fēng)機(jī)可以吹出冷風(fēng)或熱風(fēng)，使用時(shí)閉合“冷風(fēng)”開關(guān)，吹出冷風(fēng)（如圖2）。原理也是一樣的。生活中所有同一標(biāo)稱電壓的用電器在使用的電路上都是并聯(lián)的。只有保險(xiǎn)和開關(guān)是與用電器串聯(lián)在電路上的。而用電器件內(nèi)部就會(huì)根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求，存在許多的并傳聯(lián)電路。生活中還有著許多的開路與短路，如燈絲斷了；燈座、開關(guān)、拉線盒開路；熔絲熔斷或進(jìn)戶線開路等。如接在燈座內(nèi)兩個(gè)接線柱的火線和零線相碰；插座或插頭內(nèi)兩根接線相碰，火線和零線直接連接而造成短路。短路會(huì)把熔絲熔斷而使整個(gè)照明電路斷電，嚴(yán)重者會(huì)燒毀線路引起火災(zāi)。

短路時(shí)線路中的電流一般增加幾倍至幾十倍，急劇產(chǎn)生大量熱能，這些熱量可使導(dǎo)體的絕緣立即燒穿；假如熱能傳到四周的可燃物，可引起燃燒。發(fā)生短路的原因是設(shè)備的絕緣老化或受高溫、潮濕、腐蝕作用而失去絕緣能力，或者在電氣設(shè)備的安裝中絕緣受到機(jī)械損傷。此外，雷擊過電壓擊穿絕緣以及接線錯(cuò)誤、碰殼等都可能造成短路故障。

（二）電磁知識相關(guān)的應(yīng)用

繼電器低壓控制高壓的執(zhí)行器，在洗衣機(jī)，空調(diào)里換向閥，汽車高壓共軌系統(tǒng)的噴油器。呼吸機(jī)里電磁閥，與此同時(shí)，電磁鐵能夠產(chǎn)生磁場，做羅盤，指南針，電磁鐵可以用來做電磁起重機(jī)，磁懸浮列車，電磁繼電器，揚(yáng)聲器，電動(dòng)機(jī)，發(fā)電機(jī)，話筒等等。

磁懸浮列車?yán)秒姶朋w“同性相斥”的原理，讓磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在距離軌道約1厘米處，騰空行駛，創(chuàng)造了近乎“零高度”空間飛行的奇跡。

磁鐵的用途很廣泛，利用電磁鐵，制成運(yùn)送鋼鐵的起重機(jī)。通電后成為磁性強(qiáng)大的磁鐵，所以能吸住笨重的鋼鐵。放下鋼鐵時(shí)只要切斷電源即可。電磁選礦是通過電磁鐵通電產(chǎn)生磁性從而把有磁性的礦吸附。沒磁性的被阻擋到另一邊。從而進(jìn)行選礦。

采用磁場感應(yīng)電流（又稱為渦流）的加熱原理，電磁爐是通過電子線路板組成部分產(chǎn)生交變磁場、當(dāng)用含鐵質(zhì)鍋具底部放置爐面時(shí)，鍋具即切割交變磁力線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流（即渦流），渦流使鍋具鐵分子高速無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生熱能（故：電磁爐煮食的熱源來自于鍋具底部而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率要比所有炊具的效率均高出近1倍） 使器具本身自行高速發(fā)熱，用來加熱和烹飪食物，從而達(dá)到煮食的目的。

（三）靜電知識相關(guān)的應(yīng)用

靜電是一種處于靜止?fàn)顟B(tài)的電荷；靜電對于人類的生產(chǎn)和生活具有兩面性（有利有弊）；靜電應(yīng)用在生活中也有著一定的應(yīng)用，例如：靜電印花、靜電噴涂、靜電植絨、靜電除塵和港電分選技術(shù)等，已在工業(yè)生產(chǎn)和生活中得到廣泛應(yīng)用。靜電也開始在淡化海水，噴灑農(nóng)藥、人工降雨、低溫冷凍等許多方面大顯身手，甚至在字宙飛船上也安裝有靜電加料器等靜電裝置。

日常生活中我們往往會(huì)出現(xiàn)這樣的景象，秋季脫毛衣時(shí)產(chǎn)生的靜電有啪啪的響聲。

在生產(chǎn)紙張時(shí)，用烘衣機(jī)烘衣服時(shí)，衣服在干熱的空氣中摩擦造成衣服上帶有靜電，穿時(shí)還會(huì)有黏身不舒服的感覺。印刷紙張防止靜電引起的油墨印不上去等等因衣服間的摩擦產(chǎn)生靜電而放電，常聽到“霹啪”的聲音，在黑暗中并可看見微弱的火光之類的。這些都跟靜電有關(guān)。

然而我們?nèi)粘Ｉ钪幸惨⒁夥漓o電：出門前去洗個(gè)手，或者先把手放墻上抹一下去除靜電，還有盡量不穿化纖的衣服；為避免靜電擊打，可用小金屬器件（如鑰匙）、棉抹布等先碰觸大門、門把、水龍頭、椅背、床欄等消除靜電，再用手觸及。防止靜電帶來不利影響的具體措施，如；在運(yùn)輸汽油的汽車尾部拖一根鐵鏈與大地相連，以防止靜電的積累發(fā)生放電現(xiàn)象產(chǎn)生而引起火災(zāi)。

（四）其他方面的應(yīng)用

充排氣扇（抽油煙機(jī)）利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用空氣對流進(jìn)行空氣變換。電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭，插入三孔插座，防止用電器漏電和觸電事故的發(fā)生。微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。分利用電飯鍋的余熱。煮飯時(shí)，當(dāng)鍋內(nèi)沸騰后，將鍵抬起即切斷電源，利用電熱盤的余熱，待幾分鐘后再按下鍵，飯熟后電飯鍋會(huì)自動(dòng)斷開電源。

家用電器不要處在待機(jī)狀態(tài)，如果家用電器處在待機(jī)狀態(tài)，既耗電又傷機(jī)器?？措娨晻r(shí)，將音量和亮度盡量調(diào)低，這樣可省電，而且眼睛也不容易疲勞。關(guān)機(jī)后由于遙控接收部分仍帶電，且指示燈亮，將消耗部分電能，所以關(guān)機(jī)后應(yīng)拔下電源插頭。總之，在生活中只要我們細(xì)心觀察身邊的物理現(xiàn)象，開動(dòng)腦筋，就會(huì)讓物理知識充分地為我們服務(wù)。電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺?zé)_水是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。

各種電氣設(shè)備一般都有一定的散熱或通風(fēng)措施，若這些措施受到破壞，就可能造成設(shè)備過熱。直接利用電流產(chǎn)生的熱量工作的電燈和電爐等電器，若安裝場所或使用不當(dāng)，也可能過熱。

結(jié)語

我們生活中無時(shí)無刻不在利用著電，我們在以前的社會(huì)中是沒有電的，自從愛迪生發(fā)明了電燈以后，我們的生活多了光明與方便，電學(xué)造福了我們的生活。因此，在學(xué)習(xí)電學(xué)的過程中，我們可以積極關(guān)注我們生活中的電學(xué)現(xiàn)象，幫助我們更好的學(xué)習(xí)電學(xué)知識。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王嘉智.高中電學(xué)在電路發(fā)展中的應(yīng)用分析[J].科技展望，2017（01）

[2]申博珺.淺談電學(xué)在生活中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（03）endprint