電的基本知識電的概念
電是一種自然現(xiàn)象，是一種能量。那么你對電了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于電的基本知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
電的基本知識——基本概念
電是一種自然現(xiàn)象，是一種能量。 電是像電子和質(zhì)子這樣的亞原子粒子之間的產(chǎn)生排斥力和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電或電荷有兩種：我們把一種叫做正電、另一種叫做負(fù)電。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸，其吸引力或排斥力遵從庫侖定律。
電是個一般術(shù)語，包括了許多種由于電荷的存在或移動而產(chǎn)生的現(xiàn)象。這其中有許多很容易觀察到的現(xiàn)象，像閃電、靜電等等，還有一些比較生疏的概念，像電磁場、電磁感應(yīng)等等。
用來稱呼許多種不同的自然現(xiàn)象，一般只需使用“電”這單字就已足以勝任。但是，用于科學(xué)領(lǐng)域，這術(shù)語的意思顯得相當(dāng)模糊。必須使用更明確的術(shù)語來區(qū)分各種各樣不同的概念。
電荷：某些亞原子粒子的內(nèi)涵性質(zhì)。這性質(zhì)決定了它們彼此之間的電磁作用。帶電荷的物質(zhì)會被外電磁場影響，同時，也會產(chǎn)生電磁場。
電流：帶電粒子的移動，通常以安培為度量單位。
電場：由電荷產(chǎn)生的一種影響。附近的其它電荷會因這影響而感受到電場力。
電勢：單位電荷在靜電場的某一位置所擁有的電勢能，通常以伏特為度量單位。
電磁作用：電磁場與靜止或運動中的電荷之間的一種基本相互作用。
電的基本知識——電的現(xiàn)象
很久以前，就有許多術(shù)士致力于研究電的現(xiàn)象?？墒?，所得到的結(jié)果真是乏善可陳，少之又少。直到十七和十八世紀(jì)，才出現(xiàn)了一些在科學(xué)方面重要的發(fā)展和突破。在那時，科學(xué)家并沒有找到什么電的實際用途。這要等到十九世紀(jì)末期，由于電機工程學(xué)的進步，把電帶進了工業(yè)和家庭里面。在這個電氣研發(fā)的黃 金時代，日新月異、連綿不斷的快速發(fā)展帶給了工業(yè)和社會，難以形容、無法想像的巨大改變。做為能源的一種供給方式，電所具有的多重優(yōu)點，意味著電的用途幾乎是無可限量。例如，大眾交通、取暖、照明、電訊、計算等等，都必須用電為主要能源。來到二十一世紀(jì)，現(xiàn)代工業(yè)社會的骨干仍舊依賴著電能源。在可看見的未來，電想必是綠色科技的主角之一。
電的基本知識——從物質(zhì)到電場
在十八世紀(jì)電的量性方面開始發(fā)展，1767年蒲力斯特里(J.B.Priestley)與1785年庫侖(C.A.Coulomb 1736-1806)發(fā)現(xiàn)了靜態(tài)電荷間的作用力與距離平方成反比的定律，奠定了靜電的基本定律。
在1800年，意大利的伏特(A.Voult)用銅片和錫片浸于食鹽水中，并接上導(dǎo)線，制成了第一個電池，他提供首次的連續(xù)性的電源，堪稱現(xiàn)代電池的元祖。1831年英國的法拉第(M. Faraday)利用磁場效應(yīng)的變化，展示感應(yīng)電流的產(chǎn)生。1851年他又提出物理電力線的概念。這是首次強調(diào)從電荷轉(zhuǎn)移到電場的概念。
電的基本知識——電場與磁場
1865年、蘇格蘭的馬克斯威爾(J. C. Maxwell)提出電磁場理論的數(shù)學(xué)式，這理論提供了位移電流的觀念，磁場的變化能產(chǎn)生電場，而電場的變化能產(chǎn)生磁場。馬克斯威爾預(yù)測了電磁波輻射的傳播存在，而在1887年德國赫茲(H.Hertz)展示出這樣的電磁波。結(jié)果馬克斯威爾將電學(xué)與磁學(xué)統(tǒng)合成一種理論，同時亦證明光是電磁波的一種。
馬克斯威爾電磁理論的發(fā)展也針對微觀方面的現(xiàn)象做出解釋，并指出電荷的分裂性而非連續(xù)性的存在，1895年洛倫茲(H.A.Lorentz)假設(shè)這些分裂性的電荷是電子(electron)，而電子的作用就依馬克斯威爾電磁方程式的電磁場來決定。1897年英國湯姆生(J.J.Thomson)證實這些電子的電性是帶負(fù)電性。而1898年由偉恩(W.Wien)在觀察陽極射線的偏轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)帶正電粒子的存在。
電的基本知識——從粒子到量子
而人類一直以自然界中存在的粒子與波來描述“電”的世界。到了19世紀(jì)，量子學(xué)說的出現(xiàn)，使得原本構(gòu)筑的粒子世界又重新受到考驗。海森堡(Werner Heisenberg)所提出的“測不準(zhǔn)原理”認(rèn)為一個粒子的移動速度和位置不能被同時測得;電子不再是可數(shù)的顆粒;也不是繞著固定的軌道運行。
一九二三年，德布羅意(Louis de Broglie)提出當(dāng)微小粒子運動時，同時具有粒子性和波動性，稱為“質(zhì)─波二重性”，而薛定諤(Erwin Schrodinger)用數(shù)學(xué)的方法，以函數(shù)來描述電子的行為，并且用波動力學(xué)模型得到電子在空間存在的機率分布，根據(jù)海森堡測不準(zhǔn)原理，我們無法準(zhǔn)確地測到它的位置，但可以測得在原子核外每一點電子出現(xiàn)的機率。在波耳的氫原子模型中，原子在基態(tài)時的電子運動半徑，就是在波動力學(xué)模型里，電子最大出現(xiàn)機率的位置。
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