大学物理·电磁学

电路中的物理

10 分钟

电流:真正的「流量」

电流 I = q/t,意思是每秒通过导线横截面的电量。你可以把它想成水管里每秒流过多少水。单位是安培:家用照明的电流通常不到 1 安,电热水壶约 5 到 10 安。

欧姆定律:电路里最常用的一句话

U = IR:电压等于电流乘电阻。电阻就像水管里的「狭窄段」——越窄越难流。同样的电压下,电阻越小电流越大。这就是为什么短路(电阻几乎为零)时电流会猛增、烧断保险丝。

电为什么会发热:电流通过电阻,会把电能变成热能,发热功率与电流的平方成正比。电炉、电热水壶靠它工作;但输电线也因此白白损耗能量。

高压输电的智慧:输送同样的功率,电压越高,电流就越小,线路发热损耗也就越小——所以远距离输电用几十万伏的超高压,到家门口再变压回 220 伏。

常见误区:一按开关灯就亮,不是电子「飞跑」到了灯泡。电子在导线里的漂移速度其实不到每秒 1 毫米——快的是电场建立的速度(接近光速),就像水管里早已充满水,一开龙头水立刻流出。

练一练:看家里电热水壶的铭牌功率(比如 1500 瓦),用 220 伏算一算电流大约多大。

小纸条

找一个电器的铭牌,记下功率,用 P = UI 算出它的工作电流。

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