沧浪自悠然

电的理解

最近我在看有关电的基础知识,一部分是因为家庭用电经常碰到这些问题。

原来读书时,我对电一直没弄明白。尽管我会套用公式,能够做题,考试的成绩也不错。但是,我对电的理解很模糊,总感觉有些地方没弄通。后来所学的专业还有工作都和物理、和电没什么关联,所以就遗留了很多问题。时间长了,基础的忘了,生活中碰到的实际问题,也不知怎么回事。

现在回过头来翻书,有了一点头绪。


第一  电有未知

电在现代科学仍有未知领域。电被人类发现,被人类利用,已经很多年了,但是在电的一些领域,现代科学并没有弄清楚。

电在微观领域,存在很多科学谜题。以前,我对电的微观世界,比如自由电子、原子核等一头雾水。其实,只要涉及到电的微观世界,科学并没有研究好。

电的基本概念只能单向理解。所谓单向理解,就是不能刨根问底,只能从某个角度去理解。电压、电流是最基本的概念,但是即使问最专业的人士,他们都不能从根本说清楚。在教材上面,其实是采取打比方的办法,实际上是回避了这些基本概念的最终定义。我觉得,类比不是靠得住的方法,最合适的办法是找到一个角度来理解。


第二  能量角度

能量角度是理解电的实用方法。能量守恒定律是讲各种能量在转换时遵循守恒的法则。电从能量角度,有一个常用的公式I=P/U,还有相关的公式,W=UIT,P=W/T=UI。

公式W=UIT对于理解电很关键。公式的意思是电能量等于电压、电流强度、时间的乘积。电能量依据守恒定律,可以同等于其他的能量过程,比如动能或者势能。这里就具体到,等于一定重量的物质移动到一定高度。

从公式角度理解,电压相当于高度、电流强度相当于物质重量/秒。所以,从能量角度,能够很好的理解电压、电流的基本概念。不过,要注意,电压的概念经过转换比较清晰,电流的概念是容易混淆的,就是因为它其实是一个强度概念,而不是一个量的概念。


说一个实际碰到的问题

空调柜机是3.5匹,空调的开关用多大电流标准的。电工说应该用32A,那么用公式I=P/U,空调的功率除以电压。以前总是忘记这个公式,原因就是概念不理解,一时记住了,很快忘记。基础概念不理解,就在网上到处看,各种说法众说纷纭,越来越糊涂。网上提到的电流、电压、功率相关的知识很多,其实关键是回到原理,回到最基本的公式。理解了原理,就明白,一个最基本的公式I=P/U就够用了。

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