“那我们用的电器是不是都有电阻?”露西问道。
“是的,”卡特教授点头道,“每个电器都设计有适当的电阻,以控制电流的大小。如果电流严重,电器会过热甚至损坏。所以电阻的作用非常重要,它可以帮助我们控制电子的流动。”
“那抵抗是怎么工作的呢?”艾莉继续追问。
卡特教授想了想,然后从口袋里取出一根铅笔:“电阻可以是很多种的材料。你们看这支铅笔,里面的铅芯其实是一种导电体,但它的导电性能并不铜线那么好。继续很好,电阻大小小,电子通过时越超过。反之,电阻大的材料会减慢电子的运动,产生的热量也更多。”
汤姆插嘴道:“那么当电流通过灯泡时,灯丝发热就是因为有电阻?”
“对!”卡特教授笑着说,“灯泡的灯丝是由钨丝制成的,它完全有很大的电阻。当电流通过的时候,电子和灯丝中的原子不断碰撞,产生了热量,这些热量使用灯丝发热发光。”
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“太神奇了。”露西惊叹道,“原来电子的运动能够产生这么多不同的效果!”
“电子的世界确实非常神奇。”卡特教授说道,“它们看不见、摸不着,但它们的运动却是我们现代生活的基础。没有电子的运动,我们就无法使用手机、电脑、灯光,甚至电力本身。”
杰克突然想到了什么类似的问题:“教授,那个电子不是永远不会消失吗?它们会一直在电路中循环下去吗?”
“电子确实不会消失。”卡特教授解释道,“它们会一直在电路中流动,直到电路被关闭。电路中断后,电压消失,电子就不再运动了。不过,电子本身不会被'用它们只是充当能量的供给者,将能量从电池或发电站供给电器。”
艾莉思考了一下,问道:“那这些电子到底是从哪里来的呢?”
卡特教授笑了:“这是个非常有趣的问题。电子是原子的一部分,每个原子都有电子在其周围运动。无论是空气、金属、还是我们人体,所有的物质都是由原子组成的,而每个原子都有电子。因此,电子信号在。我们只需要通过外部的力量,比如电池或者发电机,来引导这些电子的流动。”
“那我们用的电是从哪里来的呢?”汤姆问道,“电池、电线,它们是怎么产生电的?”
卡特教授指指展台上的发电机模型:“这是一个非常基础的发电机。发电机的原理是通过机械能发电转化为电能。你们看到的站,比如水、风力发电站或者火力发电站发电站,都是通过不同的方式产生机械能,然后通过发电机将机械能转化为电能。这非常推动电子运动的‘启动器’。”
“原来发电站是这样工作的!”杰克恍然大悟,“所以电不是从‘无’中产生的,它是通过转换能量得来的。”
“没错。”卡特教授答道,“能量永远不会凭空产生,它只是从一种形式转换为另一种形式。而电能就是我们通过转化其他能量,比如机械能、化学能、太阳能等,产生的一种能量形式。”
露西好奇地问:“那电池是怎么产生电的呢?”
卡特教授拿起了一节电池,解释道:“电池的原理是通过化学反应产生电能。电池内部有两种不同的物质,这些物质之间发生化学反应时,会释放出电子。电池的培养会产生多余的电子,而短路则缺少电子。当我们将电池接入电路时,电子就会从困境流向时钟,形成电流。
“化学反应也能产生电?”艾莉惊讶道,“那我们自己不能做一个电池吗?”