神奇的電學 青年大學習：什麼是電壓？

衆所周知,220伏電壓電不死250伏的電弓。 手搓一個ZVC增壓器,我們將電壓升高到25000伏。 電,爲什麼會如此危險呢?那就要先從什麼是電壓說起。 電壓,也稱爲電位差,或者電勢差。 它在物理學中的定義爲,衡量單位電荷在靜電場中由於電勢不同所產生的能量差的物理量。 What a girl,真的是又抽象又繞口,就這句話我念了好幾遍才說順溜呢。 但其實電壓的概念很好理解,它跟我們常見的水壓差不多。 儲水罐中的水因爲自身重力會產生一個向下的正壓力,忽視給你打針用的針管。 在拉動柱塞吸取藥水時,桶內會形成一個向上的負壓力。 同樣,我們的電路中也存在這種正負壓力,它使得電子沿着導線從一端流向另一端,從而產生一個反向的電流。 而這種壓差是怎麼來的呢?最常見的方案就是電池。 在我們的日常生活中,電池的種類非常多,但它們有一個共同的特性,都具備正負兩個電極。 負極的一側爲陽極,正極的一側爲陰極。 你沒聽錯,我也沒說錯,就是負陽正陰。 不知道老鐵們有沒有仔細看我上期科普電阻的視頻,在電路中,電子都是從電源負極出發,通過各種電氣元件後再回到正極。 而我們常說的從正極到負極,那說的是電流,這個大家一定要記住,千萬別搞反了。 所以電池的負極就好比水塔,它會向電路施加正壓,從而失去電子。 而電池的正極,也就是陰極,它因爲缺少電子,此時就會化身注射器,對電路瘋狂地施加負壓,從而獲取導線中的電子。 所以在電池中,缺少電子的原子帶正電荷,成爲正極,電子過剩的原子帶負電荷,成爲負極。 就這樣,電池的兩端不停地在電路內輸送電子,它們之間所形成的能量差就叫做電壓。 同樣的,如果把電池換成發電機,電路的運行方式也不會發生改變。 接下來我們來到電路停車場,它由陽極區、陰極區和道路區組成。 停車場和道路上都停滿了汽車,汽車就代表電子。 我們放開陰極的閘口,讓一部分電子從出口駛出去,此時由於車輛減少,兩個停車場之間就產生了電位差。 有電位差就會形成電廠,從而使穿過電廠的車輛獲得電勢能,驅使它們向車輛減少的一側移動。 這就像你在路上堵車一樣,前頭不走你不走,前頭走了你起步熄火。 慢慢的,等停車場兩側的汽車數量相同了,電位差也就消失了,而你卻仍然堵在路上。 這就是電池的基本原理。 此時我們給正負極之間修一臺發電機,運行的發電機會產生一個持續的電磁場,給穿過它的車輛提供電勢能。 從而使道路上的電子開始循環移動,不過車輛在道路行駛的過程中會不斷損失這種能量。 當它們再次返回發電機時,又會被埋血復活。 所以說,只要發電機不休息,電壓就不會消失,恆定的電廠不斷驅動電子通過電路。 嗯,這樣就會導致你24個小時都在不停的轉圈圈。 在我們的日常生活中,由於用電設備的功率不同,所需的電壓也不同。 就拿你家唯一的家用電器手電筒來說,有兩節一號電池串聯的三伏電壓就能點亮。 晚上蹲草窩子裏上個廁所完全夠用,但如果是這種20萬流明的LED迪迦專用版,至少也需要36伏以上的電壓。 當然,如果你的家裏接通了電網,那你就非常幸運的見過並使用了220伏家用電。 它能通過照明、供暖、製冷等方式來提升你的生活品質,但是220伏電壓也是一個能危及你生命的電壓。 一旦使用不當,分分鐘就會讓你見了太闌。 所以,在我們的生產生活中,請一定要規範用電,安全用電。 切記,千萬別學法王哦。