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小賴子學科學 07. 電荷

(2016-02-25 13:40:53) 下一個

因為看不見、摸不著,先人們就認為電是一種特別小的‘粒子’,叫電荷。後來才知道電荷本身並非‘粒子’,隻不過是粒子的一種基本性質。因為,所有物質都是粒子組成的,所以,電荷也是物質的一種基本性質。

本傑明·富蘭克林認定電荷之間:同性相斥,異性相吸,大小用庫侖定律計算。作用力,遵循牛頓第三定律。他規定:絲綢摩擦玻璃棒產生正電荷、毛皮摩擦橡膠棒產生負電荷。

當物體帶電(具有電荷)、並移動時,就有了電流。按富蘭克林的規定,電流是正的。但多年後人們發現:電流是由電子承載的負電荷移動產生的。這時,木已成舟,不好改了。就像在左邊開車的國家,要在一夜之間改成右側,談何容易呀?於是,這個規定隻好一直沿用至今。

一旦有了電荷運動,就有了磁。宏觀上,把電荷加在一起,是抵銷、還是加強就表現出不同的磁性。但反過來怎樣?邁克爾·法拉第發現:一旦有了磁的變化,就產生電流,把磁和電連在了一起。他的結果和其它三種關係被詹姆斯·麥克斯韋使用,建立起個聯立方程組,成了當今描述電磁的實用基礎。這時,我們才知道:原來,眼睛可以看到的光,是電磁波中的一部分。光隻是電磁波的一個別名而已。

麥克斯韋方程組說出了電和磁的關係,使我們有了發電機和電動機,越來越多的能量由電提供。因為看不見、摸不著,所以,它顯得特別幹淨。到20世紀,大型發電站的建設,使電力照亮了城市和鄉村,為社會電氣化提供了強大動力。無線電報、電台、電視、雷達的出現使遠距離通訊和探測成為可能。

由於對粒子了解,量子理論又使我們能從微觀上控製電荷。因而催生了許多新發明:半導體、晶體管、電子計算機、集成電路、互聯網絡、手機、激光器、等等。引發起的技術革命,把人類社會送進了嶄新的智能信息時代。……。

電在日常生活的談話中也用得更廣,比如:電燈泡(粵語,不知趣的第三者)、電泡(東北話,極快的一擊),等等。因為,誰都熟知電能、電功率有多大,什麽都可以用電功率衡量。又比如,人在休息時發的熱相當於一百二十瓦的電燈;因此,一個朋友,每當先生不在床上,她就開個一百二十瓦的電褥子……。

可惜,我們的其他感受器,因為用電傳遞信號,就不免受到電的幹擾。因此,對電的感覺,除了‘麻、辣、燙’,什麽也描述不出。看看現在的電器,越來越安全。也許我們永遠不會進化出對電的感受器,向大腦發出被電擊的信號。

假如要‘憶苦思甜’,其實什麽東西也不用做。隻要簡單地一拉總閘:關上一切用電的照明係統和動力係統、一切用無線電的通訊係統、一切用電磁原理的檢測係統……。馬上送你回到爺爺的爺爺的時候。

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