本人上初四,電學不是很懂,有人能幫我講一下電流電壓電阻到底是啥和他們的關係嗎?還有想問一下為家庭電路零線電壓不是0v嗎為什麼還有電流通過呢?初學電學,有點懵,哪位大佬解釋一下謝謝(*°?°)=3


以前寫過類似的東西,用沙子來打比方,解釋這些現象,改一下給你參考:

電壓在導體中產生電場,電場在輸電線上以接近光速傳播。導體中有無數個自由電子(也有些導體是離子或其他),這億億萬個電子,在電場作用下向一個方向運動。

這就好比,你有一個十米長,十釐米寬,表面非常粗糙的木板,上面均勻鋪了一層細沙。(假設木板邊上有點高度,類似一個槽形,沙子不會灑出來)

木板好比輸電線,沙子好比導線裏的電子。

當你把一端抬起來,使得形成一個小小的坡度,就有部分沙子緩慢地向低端移動。這是低電壓。

當你想辦法把一端抬起來一層樓高,形成一個更大的坡度,就有更多沙子向低端移動。這是高電壓。

抬起來的高度,就是電壓。

沙子的整體宏觀運動現象,我們叫它電流。

如果木板最低端有一個帶葉片的沙輪,沙子流下去的時候就會推著它轉動。電氣中我們把這種東西叫做電動機,廣而言之叫做負載。

而發電機,負責把流到最下面的沙子,再運回到最高點。

木板粗糙的表面,阻礙沙子的流動,就像導體的內部,固定不動的原子阻礙電子的運動。我們把它叫做電阻。

而且你也注意到了,當你抬起一端時,整個木板都會瞬間發生傾斜,全體沙子都可能發生流動,不管它在木板哪裡。嚴格說來,抬起來時,作用力的力場是以接近光速在木板上傳播的,這類似於電場在導線中的傳播。但是沙子卻流動得並不快。傳輸能電的電子也這樣,一般一秒鐘只有幾微米,但他們的整體宏觀運動,會帶來客觀的電效應。

以上供你理解用吧。另外,關於你說的零線電壓是0V,為什麼還有電流這個問題,是這樣的:

首先,零線電壓是0V,這個描述是錯誤的。電壓在電學裡,又叫做電勢差,既然是差,就必須有被減數和減數,就是它是相對來說的,例如一節電池電壓是1.5V,實質上是說電池正極相對於負極有1.5V的電勢差。

而你零線電壓是0V,這是相對於誰來說的?是相對於火線來說嗎?要知道,相對於火線,零線是有220V電壓的。那對於一個有火有零,接了一個電燈的正常電路,零線當然有從火線流過來的電流。

或者你可以說零線相對於大地,電壓是0V。就初中物理來說,可以粗略認為這個描述是正確的,那麼,如果把零線和大地連接起來,確實這根連線是沒有電流的。但這和火線流到零線的電流沒關係。

其次,如果深入去看的話,對於一個導體,如果兩端沒有電勢差(電壓),確實是不會有電流的。對於一根零線,比如一端在家裡配電箱,一端在燈泡上的零線,如果其兩端無任何電壓,是不可能有電流的。實質上,對於這根零線,它的兩端有很微小的電壓:

假設家裡有一個110W的燈泡(這個數字是為了好算),那麼電流大約是: [公式] 。而對於家用1.5平方毫米截面的導線,每1000米大約是12歐姆電阻,如果導線從配電箱到燈泡是10米,那麼電阻就是大約 [公式] ,則這根導線兩端的電壓大約是: [公式] 。可見導線上的電壓非常微小,但並不是不存在。

這個電壓來自於220V在導線上的分壓,對於我們物理課,因為過於微小,所以都把它忽略了,也就是說認為導線是理想的,其電阻為零,上面沒有電壓,這不影響我們的物理分析。

還有一些答主,把電流比喻為水流,電壓比喻為水壓,導線比喻為水管,這是一個很好的比喻,你也可以從這個角度來形象地思考,祝你學懂學通。


如果用水來比喻應該會好理解一點,比如家裡的水龍頭開的越大水流就越大,擰開的大小就相當於電阻的大小,水流就相當於電流,有時候用水高峯,即使全開水流也不大,家裡人就會說水壓不夠了,這個水壓就相當於電壓;

書上說電荷定向移動就形成電流

電荷為什麼要定向移動?

(俗話說沒有壓力就沒有動力,這個壓力就是電壓,要讓一段電路中有電流,它的兩端就要有電壓,電壓由電源提供,電源可以是乾電池,發電機等)

(正電荷一般會喜歡和負電荷在一起,負電荷也喜歡和正電荷在一起,如果給他們一個機會他們就會立刻飛奔向對方這樣就形成了電流)

電流和電壓有什麼關係?

電流=電壓÷電阻;(歐姆定律)

?這個電阻又是什麼?

(導體也不會平白無故放任電荷在自己的世界裡走來走去,肯定會阻礙電荷的運動,當然有的就比較大方比如超導體)

導體對電流的阻礙作用的大小就是電阻,

關於零線電壓的問題,簡單點說就是零線和大地相連所以相對於地電壓為零,但是零線和火線之間還是有電壓的.(關於零線問題有興趣可以百度一下"三相四線","三相五線")

以上只是為了方便理解並不是很嚴謹,


這個問題用水流可以做非常好的類比。想像一下一條河裡面有水在流淌,水是由水分子組成的,而電流就是由微小的電子流動形成的,換言之,電子就相當於水分子,電流就相當於水流。

如果把電流比作水流,那麼什麼是電壓呢?想像一下,一盆平靜的水會流動嗎?人們常說,水往低處流,就是因為水的勢能不一樣,高處的水勢能高,低處的水勢能低。簡單來說,水勢高的水會往水勢低的地方流動。想像一下瀑布,瀑布越高,水勢的差就越大,水流的速度就越快,水流就越大。如果瀑布兩邊一樣高,水就不會流動了,就沒有了水流。電壓也叫電勢差,和水勢是一樣的道理,電勢高的電子會往電勢低的地方流動,電勢差越大,電流也就越大,兩邊電勢一樣大,就沒有電流了。換言之,電壓越大,電流越大,電壓為0,就沒有電流了。

那麼什麼是電阻呢?電阻其實是把電流攜帶的能量轉化為光熱聲之類的其他形式的能量的一個裝置。想像一下,在瀑布中間放一個水車,水車可以用來磨面。水車把水流攜帶的能量用掉了一部分用來磨面,所以阻礙了水的流動,水流就會變小。同樣的,如果一個電阻會發熱,可以用來煮飯。電阻就會把電流攜帶的能量用掉一部分用來煮飯,同樣地也就阻礙了電子的流動,電流就變小了。所以說,電阻的作用和水車的作用是一樣的,它們阻礙了電流和水流的流動,同時也獲取了電流和水流的一部分能量用在別的地方。

那麼,現在,我們來討論一下,電流電壓電阻究竟有什麼關係呢?還是想像一下瀑布和水車,假如我把一個小的水車換成了一個大的水車,水流會怎麼變化呢?水流會變小,因為大的水車用掉了更多的水攜帶的能量,水車越大,水流就越小,如果水車無限大,水就根本流不動了。同樣地,電阻越大,電流就越小。

假如我不換水車,我們把瀑布修的更高了,也就是水勢差更大了,水流就會變大,水車就會轉的更快,磨的面就會更多。同樣地,電壓越大,電流就會越大,電阻輸出的能量就會越多。

這種電流電壓電阻的關係最早是由歐姆發現的,所以也叫歐姆定律,用關係式表示就是:電流=電壓/電阻。電壓不變,電阻越大,電流就越小;電阻不變,電壓越大,電流就越大。

好了,知道了前面的這些,現在來回答你為什麼家庭電路零線上會有電流。

首先,電壓就是電勢差,它是一個相對概念,是一個電勢減去另一個電勢得到的差值,火線和零線就好比瀑布的上流和下流。我們一般把零線的電勢作為0V,就好比我們把瀑布的下流人為的看作是0水勢,這時的火線電勢如果比零線電勢高出220V,那麼火線和零線之間的電壓就是220V。

也就是說,我們不能說零線上的電壓是多少,因為零線只是一端,有了火線纔有了電壓,有了電壓纔有了電流;沒有火線就沒有電壓,沒有電壓就沒有電流。

換言之,零線上之所以有電流通過,是因為火線的電勢比零線的電勢高,電子從火線流向了零線,於是零線上纔有了電流。

其實,不只是水流和水勢差、電流和電壓,自然界中的很多事物都是同樣的道理,比如氣流和氣壓形成了風,引力和引力勢讓我們的星球繞著太陽旋轉,熱傳導和溫度差讓我們體驗著冷暖變化。電並不神祕,它就和我我們身邊的水、風、重力、溫度一樣實實在在地存在。


零線電壓不是0V,有電流有電阻,必然有電壓。

去搜索零地電壓就知道了。


我覺得初四還是不大明白的話,可以看看B站有沒有相關的視頻,增加感性認識。如果有油管搬運過來的,不用管它是不是英文,盡量看看。


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