超好玩的电子制作:少儿电子制作启蒙
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第二节 电压与电流

前面我们提到遥控器中每个电池的电压是1.5V,2032电池的电压是3V,那什么是电压呢?

一、电压

小朋友,请“看图说话”。

这是两个形状不同的水塔,如图1-2-1,它是用来干什么,有什么作用呢?大多数农村及工矿企业,生活及工业用水都是水塔流出来的,当打开水龙头时,自来水就源源不断,水塔越高,水位越高,水压越大,水流就越大。

图1-2-1 水塔

是不是有小朋友很奇怪,学习电压,为什么要看水塔?不要着急,之所以先介绍水压、水流,是因为水压、水流与电压、电流很类似。

相对于自来水的水压,要想让小灯泡点亮,就必须有一定的电压差,它们的差值就是电压。电压的标准定义比较抽象,喜欢钻研的朋友可以到网上查一查。

还有一种电池,它的名字是层叠电池,如图1-2-2,电压是9V,用于舞台无线话筒、万用表等。

图1-2-2 层叠电池

电压用大写字母U表示。

电压的单位:伏特(简称伏)用字母V表示。

背景知识

电压的单位伏特是为纪念意大利物理学家伏特而命名的,他发明了伏特电池,为人类发展做出了贡献。见图1-2-3。

图1-2-3 伏特

换算单位1V(伏)=1000mV(毫伏)。

表示2032电池的电压,就可以用“U=3V”表达。

二、电流

电流好比水流,小灯泡能亮起来,说明有电流流过,将电能转化为光能,见图1-2-4。电流是从电池的正极流出,经过负载,回到电池的负极。

图1-2-4 电池点亮小灯泡(闭合开关,小灯泡点亮)

儿子:什么是负载呢?

父亲:负载这个概念还是比较抽象的,比如小电机、LED、小灯泡等都是负载,小电机是将电能转换为机械能,而小灯泡是将电能转化为光能,一句话概括负载就是将电能转化为其他形式能量的装置。

电流用大写字母I表示。

电流的单位:安培(简称安)用字母A表示。

背景知识

安培是为了纪念法国物理学家安德烈·马丽·安培而命名。见图1-2-5。安培是法国物理学家、化学家和数学家,他在1820年提出了著名的安培定律。安培思考科学问题专心致志,据说有一次,安培边走边思索着一个电学问题,经过塞纳河的时候,他随手拣起一块鹅卵石装进口袋。过一会儿,又从口袋里掏出来扔到河里。后来,他习惯地掏怀表看时间,拿出来的却是一块鹅卵石。原来,怀表已被扔进了塞纳河。

图1-2-5 安培

换算单位1A(安)=1000mA(毫安);1mA(毫安)=1000μA(微安)。

如果家里的水龙头关小一点,水流就小,它阻碍了水流,在电路中阻碍电流的是电阻。电阻用R表示,单位是欧姆。

背景知识

德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月提出“欧姆定律”,数学关系式:I=U/R。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。如图1-2-6所示。

图1-2-6 欧姆