本人上初四,电学不是很懂,有人能帮我讲一下电流电压电阻到底是啥和他们的关系吗?还有想问一下为家庭电路零线电压不是0v吗为什么还有电流通过呢?初学电学,有点懵,哪位大佬解释一下谢谢(*°?°)=3


以前写过类似的东西,用沙子来打比方,解释这些现象,改一下给你参考:

电压在导体中产生电场,电场在输电线上以接近光速传播。导体中有无数个自由电子(也有些导体是离子或其他),这亿亿万个电子,在电场作用下向一个方向运动。

这就好比,你有一个十米长,十厘米宽,表面非常粗糙的木板,上面均匀铺了一层细沙。(假设木板边上有点高度,类似一个槽形,沙子不会洒出来)

木板好比输电线,沙子好比导线里的电子。

当你把一端抬起来,使得形成一个小小的坡度,就有部分沙子缓慢地向低端移动。这是低电压。

当你想办法把一端抬起来一层楼高,形成一个更大的坡度,就有更多沙子向低端移动。这是高电压。

抬起来的高度,就是电压。

沙子的整体宏观运动现象,我们叫它电流。

如果木板最低端有一个带叶片的沙轮,沙子流下去的时候就会推著它转动。电气中我们把这种东西叫做电动机,广而言之叫做负载。

而发电机,负责把流到最下面的沙子,再运回到最高点。

木板粗糙的表面,阻碍沙子的流动,就像导体的内部,固定不动的原子阻碍电子的运动。我们把它叫做电阻。

而且你也注意到了,当你抬起一端时,整个木板都会瞬间发生倾斜,全体沙子都可能发生流动,不管它在木板哪里。严格说来,抬起来时,作用力的力场是以接近光速在木板上传播的,这类似于电场在导线中的传播。但是沙子却流动得并不快。传输能电的电子也这样,一般一秒钟只有几微米,但他们的整体宏观运动,会带来客观的电效应。

以上供你理解用吧。另外,关于你说的零线电压是0V,为什么还有电流这个问题,是这样的:

首先,零线电压是0V,这个描述是错误的。电压在电学里,又叫做电势差,既然是差,就必须有被减数和减数,就是它是相对来说的,例如一节电池电压是1.5V,实质上是说电池正极相对于负极有1.5V的电势差。

而你零线电压是0V,这是相对于谁来说的?是相对于火线来说吗?要知道,相对于火线,零线是有220V电压的。那对于一个有火有零,接了一个电灯的正常电路,零线当然有从火线流过来的电流。

或者你可以说零线相对于大地,电压是0V。就初中物理来说,可以粗略认为这个描述是正确的,那么,如果把零线和大地连接起来,确实这根连线是没有电流的。但这和火线流到零线的电流没关系。

其次,如果深入去看的话,对于一个导体,如果两端没有电势差(电压),确实是不会有电流的。对于一根零线,比如一端在家里配电箱,一端在灯泡上的零线,如果其两端无任何电压,是不可能有电流的。实质上,对于这根零线,它的两端有很微小的电压:

假设家里有一个110W的灯泡(这个数字是为了好算),那么电流大约是: [公式] 。而对于家用1.5平方毫米截面的导线,每1000米大约是12欧姆电阻,如果导线从配电箱到灯泡是10米,那么电阻就是大约 [公式] ,则这根导线两端的电压大约是: [公式] 。可见导线上的电压非常微小,但并不是不存在。

这个电压来自于220V在导线上的分压,对于我们物理课,因为过于微小,所以都把它忽略了,也就是说认为导线是理想的,其电阻为零,上面没有电压,这不影响我们的物理分析。

还有一些答主,把电流比喻为水流,电压比喻为水压,导线比喻为水管,这是一个很好的比喻,你也可以从这个角度来形象地思考,祝你学懂学通。


如果用水来比喻应该会好理解一点,比如家里的水龙头开的越大水流就越大,拧开的大小就相当于电阻的大小,水流就相当于电流,有时候用水高峰,即使全开水流也不大,家里人就会说水压不够了,这个水压就相当于电压;

书上说电荷定向移动就形成电流

电荷为什么要定向移动?

(俗话说没有压力就没有动力,这个压力就是电压,要让一段电路中有电流,它的两端就要有电压,电压由电源提供,电源可以是干电池,发电机等)

(正电荷一般会喜欢和负电荷在一起,负电荷也喜欢和正电荷在一起,如果给他们一个机会他们就会立刻飞奔向对方这样就形成了电流)

电流和电压有什么关系?

电流=电压÷电阻;(欧姆定律)

?这个电阻又是什么?

(导体也不会平白无故放任电荷在自己的世界里走来走去,肯定会阻碍电荷的运动,当然有的就比较大方比如超导体)

导体对电流的阻碍作用的大小就是电阻,

关于零线电压的问题,简单点说就是零线和大地相连所以相对于地电压为零,但是零线和火线之间还是有电压的.(关于零线问题有兴趣可以百度一下"三相四线","三相五线")

以上只是为了方便理解并不是很严谨,


这个问题用水流可以做非常好的类比。想像一下一条河里面有水在流淌,水是由水分子组成的,而电流就是由微小的电子流动形成的,换言之,电子就相当于水分子,电流就相当于水流。

如果把电流比作水流,那么什么是电压呢?想像一下,一盆平静的水会流动吗?人们常说,水往低处流,就是因为水的势能不一样,高处的水势能高,低处的水势能低。简单来说,水势高的水会往水势低的地方流动。想像一下瀑布,瀑布越高,水势的差就越大,水流的速度就越快,水流就越大。如果瀑布两边一样高,水就不会流动了,就没有了水流。电压也叫电势差,和水势是一样的道理,电势高的电子会往电势低的地方流动,电势差越大,电流也就越大,两边电势一样大,就没有电流了。换言之,电压越大,电流越大,电压为0,就没有电流了。

那么什么是电阻呢?电阻其实是把电流携带的能量转化为光热声之类的其他形式的能量的一个装置。想像一下,在瀑布中间放一个水车,水车可以用来磨面。水车把水流携带的能量用掉了一部分用来磨面,所以阻碍了水的流动,水流就会变小。同样的,如果一个电阻会发热,可以用来煮饭。电阻就会把电流携带的能量用掉一部分用来煮饭,同样地也就阻碍了电子的流动,电流就变小了。所以说,电阻的作用和水车的作用是一样的,它们阻碍了电流和水流的流动,同时也获取了电流和水流的一部分能量用在别的地方。

那么,现在,我们来讨论一下,电流电压电阻究竟有什么关系呢?还是想像一下瀑布和水车,假如我把一个小的水车换成了一个大的水车,水流会怎么变化呢?水流会变小,因为大的水车用掉了更多的水携带的能量,水车越大,水流就越小,如果水车无限大,水就根本流不动了。同样地,电阻越大,电流就越小。

假如我不换水车,我们把瀑布修的更高了,也就是水势差更大了,水流就会变大,水车就会转的更快,磨的面就会更多。同样地,电压越大,电流就会越大,电阻输出的能量就会越多。

这种电流电压电阻的关系最早是由欧姆发现的,所以也叫欧姆定律,用关系式表示就是:电流=电压/电阻。电压不变,电阻越大,电流就越小;电阻不变,电压越大,电流就越大。

好了,知道了前面的这些,现在来回答你为什么家庭电路零线上会有电流。

首先,电压就是电势差,它是一个相对概念,是一个电势减去另一个电势得到的差值,火线和零线就好比瀑布的上流和下流。我们一般把零线的电势作为0V,就好比我们把瀑布的下流人为的看作是0水势,这时的火线电势如果比零线电势高出220V,那么火线和零线之间的电压就是220V。

也就是说,我们不能说零线上的电压是多少,因为零线只是一端,有了火线才有了电压,有了电压才有了电流;没有火线就没有电压,没有电压就没有电流。

换言之,零线上之所以有电流通过,是因为火线的电势比零线的电势高,电子从火线流向了零线,于是零线上才有了电流。

其实,不只是水流和水势差、电流和电压,自然界中的很多事物都是同样的道理,比如气流和气压形成了风,引力和引力势让我们的星球绕著太阳旋转,热传导和温度差让我们体验著冷暖变化。电并不神秘,它就和我我们身边的水、风、重力、温度一样实实在在地存在。


零线电压不是0V,有电流有电阻,必然有电压。

去搜索零地电压就知道了。


我觉得初四还是不大明白的话,可以看看B站有没有相关的视频,增加感性认识。如果有油管搬运过来的,不用管它是不是英文,尽量看看。


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