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  • 1 # 使用者2843096336717

    (1)如果電路開關斷開,那電子是透過線路先經過燈泡然後到達開關中斷處,也就是燈泡確實通電了,可是燈泡卻不會亮,這是為什麼?

    燈泡可以看作是一段電阻絲,電阻絲溫度高後就會發光(可以把金屬絲放在灶臺上燒一燒觀察一下)。在電池接上的瞬間,電路里的確產生了電流,電子也經過了燈泡,燈泡的確產生了 的功率,但時間很短,燈絲溫度不夠,不會變亮。當接上電流時,你會發現小燈泡平滑地變亮,而不是瞬間變亮。這就是燈絲被加熱的過程。

    這裡糾正一點,電子並沒有“經過燈泡然後到達開關中斷處”,而是整條電路的電子都做了一小段距離的運動。

    (2)更本質的問題就是想問一下:電路中,中斷處之前的線段內部是否有電流?如果有電流存在,燈泡就應該亮;如果沒有電流存在,那麼電子是怎麼知道電路不通的呢?如果電子知道電路中斷也就表示已經有一些走過電子途徑燈泡,那麼燈泡就應該點亮,可實際卻不會亮。這又是因為什麼呢?

    接上電池的短暫時間,電路內的確有電流,但燈泡上產生的熱量不足以讓燈泡發光。在短暫的時間過後,開關處的電壓達到了電池電壓,電路就沒有電流了。這裡可以將開關換成電容,就可以觀察到電壓和電流的變化了。

    (3)上述第2點也與中斷的高壓輸電線有關。如果某個地方的輸電線斷了,斷開的電線懸在空中。如果電路中斷而電路中沒有電流,那麼人碰到斷開的電線也不會觸電。可是事實是人碰到斷開的電線卻會觸電,也就是說中斷的電路中是有電的,可這樣的話,(1)中的燈泡就不應該是熄滅的。

    高壓輸電線是交流電,斷開的交流電線的兩端,會在0~220√2V和0~-220√2V之間來回變化,產生前文提到的多次“短暫的瞬間”,所以電路中一直有電流。所以交流電在“容抗”方面要設計好,避免設計成電容讓電流透過。

    人觸電是因為交流電的電路和直流電有點區別,這個知識我也掌握得不好。其實交流電不需要火線和零線接通,也就是電筆的工作原理,即火線-電筆-人-大地,而且觀察到電筆的燈亮了。在這個過程中,電子在電路中來來回回地運動,而不是繞著圈運動,自然不需要回路。(參考其他回答,這裡構成了變壓器-火線-電筆-人-大地-變壓器的迴路)

    (4)將題圖的電源換成閃電,你就可以觀察到非常大的亮度。

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