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大家知道,金属、石墨和电解液具有良好的导电性能,这些有良好导电性能的材料
称为导体。
如电线是用铜或铝制成的,因为它们有很强的导电性和良好的延展性。金属的导电
性能由强到弱的顺序为:银、铜、金、铝、锌、铂、锡、铁、铅、***。居第一位的银,但因
其产量少、价格贵,只在某些电气元件中少量用到。
石墨有良好的导电性,硬度低,在空气中不燃烧,是制造电极和碳刷的好材料。
金属和石墨所以具有良好的导电性,是因为它们中存在大量自由电子,。酸、碱和
盐类的熔化液也能导电。这些溶解于水或在熔化状态下能导电的物质叫电解质。电解质和水
分子相互作用,能在溶液中分离为正离子和负离子,这些正、负离子能自由活动,形成导电
溶液。如包在电线外面的橡胶、塑料都是不导电的物质,成为绝缘体。常用的绝缘体材料还
有陶瓷、云母、胶木、硅胶、绝缘纸和绝缘油等,空气也是良好的绝缘物质。
绝缘物质的原子结构和金属不同,其原子中最外层的电子受原子核的束缚作用很强
不容易离开原子而自由活动,因而绝缘体的导电作用很差。
导体和绝缘体的区别决定于物体内部是否存在大量自由电子,导体和绝缘体的界限
也不是绝对的,在一定条件下可以相互转化。例如玻璃在常温下是绝缘体,高温时就转变为
导体。
此外,还有一些物质,如硅、锗、硒等,其原子的最外层电子既不象金属那样容易
挣脱原子核的束缚而成为自由电子,也不象绝缘体那样受到原子核的紧紧束缚,这就决定了
这类物质的导电性能介于导体和绝缘体之间,并且随着外界条件及掺入微量杂质而显著改变
这类物质称为半导体。
二、电路的基本概念:
1、电路是电流通过的路径,它的三个基本组成部分是:电源、负载、连接导线等
组成。
2、理想的电路元件R、L、C用来反映电阻效应、磁场效应、电场效应。实际电路元
件可以用理想电路元件来模拟。
3、由理想电路元件构成的电路称实际电路的模型。用图形表示时,称为电路图。
4、电荷的定向运动形成电流****惯以正电荷流动的方向作为电流的方向。
5、参考方向是代数量的基准方向,参考方向与实际方向一致时,代数量的数值为
正,反之为负。参考方向可以任意选取。
6、电流的单位为安培(A),1A等于1s内通过1C的电荷。
7、电压反映单位正电荷移过两点时放出的能量,1V等于1C的正电荷移过两点时放
出1J的能量。
8、两点间的电压等于两点的电位差,某点的电位等于该点对参考点的电压。
9、电动势E表明电源力将单位正电荷从正极经电源内部推到负极所作的功。
10、电源内部没有内阻损耗时,其端电压等于电动势。
11、电功率P=UI,1W=1VA。
12、电荷的定向移动形成电流。也就是在单位时间内,通过某一截面导体的
电荷量。
13、电流的方向规定为正电荷运动的方向,这个方向也称为电流的实际方向。
三、电阻:
导体有良好的导电性能、但不同导体的导电性能是有差异的。物体的导电性
能决定于它能产生多少自由电子或离子,还决定于电荷在物体中作定向运动时与原子、
离子相碰撞而引起的阻碍程度。
衡量物体导电性能的物理量称为电阻,实验证明,用一定材料制成的粗细均
匀的导体,在一定的温度下,其电阻与长度成正比,与截面积成反比。这就是导体的
电阻定律。
串联各电阻的电压与电阻成正比。也就是说,大电阻分到高电压,小电阻分
到小电压。
两个电阻并联时,总电流为两分支电流之和。
两个电阻并联时,电流的分配与电阻成反比。
四、电容:
1、电容器由两块金属极板,中间隔以绝缘材料构成。如果忽略漏电流和电介
质损耗时,可以用电容元件作为电容器的模型。
2、电容器的电容等于电容器的带电荷量。
3、平板电容器的电容与极板面积成正比,与极间距离成反比。
4、电介质在电场中,在两个端面上会出现正负束缚电荷,称为介质极化。
5、介质极化使得电容在电压一定时,极板面积上聚集的电荷更多,从而使电
容增加。
6、电容器的充电和放电形成电容电流,电容电流与电容和端电压的变化率成
正比。
7、电容并联的等效电容(总电容)为各电容之和。
8、电容串联的等效电容(总电容)的倒数为各电容倒数之和。
9、电容器串联时,各电容电压与电容成反比。
10、电容器储藏的电场能量与端电压的平方成正比。
11、电容器主要的性能指标是标称电容量和额定电压。
五、磁场:
1、电流的周围存在磁场。磁场有两个基本特性:一是磁场对电流具有电磁力,而
是磁场具有能量。
2、磁场中小磁针N极的指向为磁场的方向。电流和磁场方向的关系由右手螺旋法则
决定。
3、磁的感应强度,是描写某点磁场的强弱和方向的物理量,它的大小是磁场中某
点单位长度,通过单位电流的直到体与磁场方向垂直时,导体所受的电磁力。它的方向是