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滚滚长江东逝水——电流(老少咸宜初中物理之六)

“早上好,爆炸头同学。”冰镇熊憋着笑对火松鼠说。

“啊啊啊气死我啦!我讨厌冬天!”火松鼠郁闷地大喊。岂止头发,全身的绒毛都乍立起来了,尤其是毛茸茸的大尾巴。

冰镇熊拿起一团棉花,蘸了蘸石头上结的霜,在熊掌里捂热了,给火松鼠轻轻擦了擦。擦到之处,长长的绒毛都乖乖地趴下了。

“这是什么魔法?”火松鼠满意地照着镜子问。

“静电溜走了。”冰镇熊举着镜子说。

“静电?这个讨厌鬼是什么来头?”火松鼠嘟着嘴问。

“我先给你变个魔术。”冰镇熊掏出一块琥珀,在自己的毛皮上摩擦了几下,拿到火松鼠的尾巴旁边,只见尾巴上的毛又晃晃悠悠站了起来,而且跟着琥珀的方向摇摆。

“啊啊啊啊啊!静电又来啦!”火松鼠一下子窜到了角落里。奇怪的是,刚一躲开,尾巴上的毛又恢复了原状。

冰镇熊用湿棉花擦了擦琥珀,放到一旁,“古希腊人喜欢佩戴琥珀作为装饰物。他们很早就发现,琥珀有时候会吸引一些很轻很小的东西。东汉的王充在他的《论衡·乱龙篇》里面也记载了玳瑁可以吸引芥籽的现象。西晋张华在他的《博物志》里面还描述了这样的现象,'今人梳头脱着衣时,有随梳解结有光者,亦有咤声。’用现在的话说,就是人们梳头和脱衣服穿衣服的时候,随着这些动作会有发光的现象,还有轻微的声音。你看,这种闪光和噼啪声像什么呢?”

“闪光,还有噼噼啪啪的声音,很像是闪电和打雷啊。”火松鼠疑惑地说。

“从本质上来说,这种现象和闪电都是静电造成的放电现象。静电,顾名思义,就是处于静止状态的电荷。在说电荷之前,我先问问你,世界是用什么构成的?”冰镇熊问。

“是物质啊。我记得,如果往小了分的话,应该是原子吧。”火松鼠回答道。

“没错。原子分为原子核和围绕着原子核运动的电子。原子核里又分为质子和中子。质子带正电荷,电子带负电荷,中子不带电荷。两个不同材质的物体接触的时候,总会有一些电子跑到别人那边去。如果这时候它们两个分开了,得到多余电子的那个家伙就会变现出带有负电,而失去电子的那个可怜虫就表现出带有正电。我刚才用琥珀摩擦的时候,就是琥珀和我的毛皮不断接触又分离的过程,我和琥珀因此都带电了。电荷有个特点,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。如果是带着同样数量异种电荷的物体相互接触,它们都会恢复成不带电的状态,这个叫做正负电荷的中和。如果这个中和过程中的电荷比较多,就会产生电火花。你刚才就是因为带电,同种电荷相互排斥,所以全身的毛都乍立着。”冰镇熊说。

那为什么你身上的毛没有立起来呢?还有,为什么你用棉花一擦,我身上的静电就没有了?火松鼠好奇地问。

有些物体能让电荷在自己身体里跑来跑去,这种能导电的物体叫做导体有些物体不能导电,叫做绝缘体。金属是导体,我们的身体是导体,大地也是导体。我一直站在地上,所以我身上产生的电荷都流向大地了。干燥的木头是绝缘体。你一直是坐在树洞里,所以你身上的电荷很难跑掉。干燥的棉花也是绝缘体。我把棉花沾湿了,这时候就能导电了。用湿棉花一擦,你身上的电荷就跑掉了。”冰镇熊拿起棉花示意了一下。

“是不是因为水能导电?”火松鼠看着湿棉花问。

纯净的水是不能导电的。但是我们生活中的水,多多少少都溶解了一些盐。这样它就变成了导体。为什么导体能导电?因为它们内部有能够自由移动的电荷。如果这些能够自由移动的电荷向着同一个方向奔跑,就会产生电流。”冰镇熊坐在树墩上说。

“电流?是不是和水流很像啊?”火松鼠问。

“嗯,是很像呢。电荷的定向移动形成电流。山上小溪里的水流也是水在朝着一个方向流动。物理学把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向任何导体通过电流的时候都会发热。这种现象叫做电流的热效应。小溪里的水量有时候多有时候少,电流也是如此。电荷的数量叫做电量,单位是库仑。水流很急的时候,在单位时间里流过的水量就大。而对于电流来说,1秒钟内通过导体横截面的电量叫做电流强度,单位是安培。”

“不用问,库仑和安培肯定也是物理学家的名字。”火松鼠托着下巴说,“小溪里的水有急有缓,那电流强度肯定也是有大有小。电流强度的大小受谁的影响呢?”

这个嘛,请听下回分解。

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