一、發電廠的電為什麼老用不完
誰都曉得，電是一種非常有用的東西。在工廠裡，人們用它來冶煉鋼鐵，製造產品；在娛樂場人們用它來傳遞節目，播送音樂；在家庭裡，人們用它來照明、取暖……，電─就是這樣日日夜夜地為人類的需要工作著，大量地被人們使用著。
電是從發電廠裡來的，發電廠裡的電又是從哪兒來的呢？電也是人「製造」出來的嗎？
不！電並不是人「製造」出來的。
讓我們先來打個比方：當你走到滿盛茶水的茶桶面前的時候，只要一擰龍頭，水就會從龍頭的小孔裡流出來，如果在盛滿一杯之後，你又把它倒回桶裡，這樣往返下去，那麼水流的循環就可以永不停止地進行。
電也正是這樣，發電廠並不是一個像水庫那樣大量貯存電荷的「倉庫」，它只是起著「搬運」電荷的作用。電是本來就存在於一切物體當中的，它並不是人工製造出來的東西。當我們把工廠、學校和住宅用電線跟發電站聯繫起來的時候，這些部門就和一個威力強大的「電荷搬運者」聯接了起來，旋轉著的發電機，隨時把電荷源源不絕地送給用戶，同時又把用戶流出來的電荷送回發電廠。正像人把茶桶裡流出來的茶水，陸續倒回茶桶一樣，由於發電機不停地旋轉，所以電荷在用戶者電廠之間的循環也就能永遠地維持下去。我們知道，流動的空氣和河水，能夠用來做工作，所以電流也可以用來派各式各樣的用場。
二、鳥停在電線上，為什麼不會觸電？
人們都知道，如果人觸及高壓電線，那該是多麼危撿。
所以在許多通過高壓電線的電線桿上，總掛著這麼一塊牌子：「高壓，危險！」或者是：「高壓線，人畜切勿接近！」人們看到這塊牌子，總是情不自禁地要抬頭看看電線桿頂上，好像那頂上的電線有什麼魔法似的。可是這一看，卻看出問題來了：電線上站者一對燕子，它們優閑自得，嘴裡還嘰嘰喳喳地叫著，根本不理睬電線桿上掛的那塊「高壓，危險！」的警告牌子。
為什麼燕子站在電線上，根本不怕高壓電流呢？
我們講人或牲畜觸電，就是指電流從人或牲畜的身體裡通過。從發電廠廠裡引出來的電線，有四根，一根是和地連接的，通常叫地線；三根是不和地連接的，通常叫火線。電燈泡的燈頭上有兩個接觸點，一根接上火線，一根接上地線，電從火線上來，通過燈絲，再從地線上或地裏回去，這樣，電燈泡就會亮。如果一個接觸點上火線，另一個接觸點不和什麼相接，那麼電就沒有去路，電流也無法通過燈絲，燈泡也就不亮。人如果碰到火線，自己又站在地上，高壓電流就從人身上通過，就會觸電。燕子站在高壓電線上之所以不會觸電，就是因為它們只接觸一根火線，不和另一根地線接觸，也不和地面接觸，所以身體裡就沒有電流通過。
不過，鳥類也有觸電的時候。鳥類有時站在高壓電線桿的鐵臂上，常常在電線上磨嘴巴，如果這鐵臂是不絕緣的，電流就會從鳥身上通過，流過鐵臂、鐵塔，而進入地裡，這樣一來，它也會觸電身亡。這樣的事情也常有發生。所以在德國，甚至特地
為鳥類採取了防止觸電的措施：在高壓電線桿的鐵臂上裝上絕緣的架子，使鳥類不但可以站在上面，而且可以讓它們安全地在電線上磨嘴巴。在中國的一些大城市的高壓電線桿上，也常常裝上「軋軋」發響的
小風車，警告鳥類不要在上面停留、做窩，這樣做，一方面是為了保護益鳥，免得它們觸電，一方面是為了防止因鳥類觸電事故，保障電流暢通。
三、為什麼螢光燈比熾熱燈省電？
誰都知道，剛出爐的鋼水，燃燒著的木柴，會發出眩目的光輝，如果誰一不小心接觸了這些發光的物體，它立刻會毫不留情地灼傷你的皮膚。其實不要說是奔流的鋼水和盛燃的木柴，就是一根燒紅了的鉛絲或者一根點著的火柴，它們只發著微弱的紅光，也都足以燒痛你的手指。
可是幾乎沒有一個人會害怕去捕捉一直帶著「火焰」飛舞的流螢，也決不會害怕因為戴上「夜光」手錶而燒傷了手腕，那麼同樣都是接觸發光的物體，為什麼卻獲得截然不同的結果呢？
原來物體發光，可以分為「熱」和「冷」兩種類型。由於物體溫度的升高而發生的光，叫做熱光，因此油燈、蠟燭都是「熱的」光源；而像流螢之類，把別的能量變成了光，但本身溫度卻並不升高，這就是「冷的J光源。
靠近電磴，我們會感到熱，這說明它是一種熱的光源，事實上電燈是電流把燈絲灼熱到2500℃左右而發光的，而且其中大約只有7~8﹪的能量變成了可見的光，其餘90﹪以上都變成了毫無用處的熱量以及其他看不見的光線，所以探究起來，電燈可也浪費了不少的電呢！
螢光燈就不同了，你看上去是一根白色的管子，以為它是磨砂玻璃製成的，其實這是一種塗在玻璃上的螢光物質，在管子裏面則裝了一些氬和水銀蒸氣，當電流通過時，這些氣體便發出了看不見的紫外線，這些紫外線射到螢光質上便引起了它們的發光，不同的螢光質，發光的顏色也不同，正因為這樣，所以人們把它製成日光燈，使紡織、顏料等工業生產出來的產品，不會因為白天，或者晚上光線的不同而有所改變，這種燈的溫度大約只有40℃到5O℃，所以要保持一定溫度的車間，就需要裝日光燈，而不能裝上一般的熾熱電燈。
因為螢光燈不是需要加熱到高溫才發光的光源，所以它耗電比起一般電燈就省得多了！它發光的效率大約是白熾電燈的4倍，而使用壽命是白熾電燈的7─10倍。
四、保險絲為什麼會燒斷？
家裡的電燈如果發生斷電事故，我們總是先檢查保險絲有沒有燒斷，而絕大多數的毛病總是出在這裏。保險絲斷了，只要把總電門關上，換一根新的上去，電燈立刻又完了。為什麼其他地方的接線不容易燒斷，而保險絲卻常常容易燒斷，既然容易燒斷，為什麼又不能換一種不易燒斷的金屬絲來代替它呢？
因為保險絲是一種熔點很低的合金絲(是鎘、錫、鉍、鉛等金屬合成的)，當有一股強電流通過時，發出的高熱能使這種合金絲熔化。保險絲一熔化，電路就被切斷，強電流就不能再進入用戶的家裏來了，這樣就能防止接在電中的儀表或電器因電流過強而燒壞。因此電力公司一再提醒大家不要為了方便，用銅絲來代替保險絲，因為銅絲的熔點很高，不能夠達到自動控制的要求，容易發生危險。
保險絲為什麼會燒斷呢？
一般都是由於電路發生短路故障，如：接線不好；絕緣損壞因而引起碰線；或是在應用電具時，用法不當，使兩個接頭發生相碰等情況，以致產生了強電流，保險絲也就燒斷了。
五、只有燈絲而沒有玻璃泡的電燈會亮嗎？
首先我們得了解一下：電燈泡裏的燈絲是用什麼東西做的。這種看上去像蜘蛛絲似的細絲原來是用一種能夠耐得住很高溫度的金屬做的；這種金屬叫做「鎢」。
為什麼要用這樣一種金屬來做呢？因為要電燈泡發出光亮，全靠通電到這根金屬絲裏去，把這根金屬絲燒到很高的溫度發出亮光來，溫度越高，發出來的光就越亮。在一般電燈泡裏，燈絲溫度往往總要在2000℃以上，設想一下，如果不用一種能耐得住高溫的金屬來做，那早就被燒毀了。
可是這種金屬鎢耐高溫卻不是無條件的，必須在沒有氧氣存在的條件下才行。因為鎢在被燒得白熾的情況下，一遇到氧氣就立刻變成淡黃色的氧化鎢，金屬鎢一旦變成化合物之後，不但會愛得很脆，而且導電的性質也改變了，使電流通不過去。誰都知道：空氣裏面可以說差不多盡是氮氣和氧氣。因此這種鎢做的燈絲，在為了通電而把它燒得發光的時候，毫無疑問，首先得把它同空氣隔絕才行。
一隻電燈必須要有玻璃燈泡把燈絲罩住，目的就在這裏。
不但要罩住，在罩住之後還得把玻璃燈泡裏殘留的空氣抽乾淨，充進一種不會同鎢起化學作用的氬氣，並且要把它密封得很好。
如果問：不用玻璃燈泡罩住，會不會亮呢？
會的，不過很快就燒壞了，因為這樣細的絲，又在這樣高的溫度之下，化學作用也發生得很快。
一隻漏氣的電燈泡，就會發生這種現象。
六、電燈絲斷了再搭上，燈泡為什麼更亮？
電燈突然熄滅了，原因是很多的。有一種原因是燈泡裏的燈絲斷了，而使電燈熄滅。如果只斷了一個地方，那麼我們還有辦法來挽救。有些人一定有過這樣的經驗，當燈絲斷了以後，他把燈泡左右搖晃，使斷了的燈泡絲剛好又搭上，再裝到燈頭上去，一擰開關，電燈又亮了，而且這個燈泡比原來更亮了，這是什麼道理呢？
我們知道電流流過導體時，會發熱，這熱量的大小，隨著導體的電阻和電流的大小而增減，燈泡就是根據這道理採用鎢絲做燈泡絲的。燒斷後的燈絲重新搭上，它的長度比原來的短了，燈絲的電阻就減小。燈絲電阻的大小是和長度成成正比的，燈絲的電阻減小，通過燈絲的電流就比原來大了。因此大燈泡的燈絲是粗而短，小燈泡的燈絲是細而長，這樣大燈泡的電阻小，通過的電流強，消耗的電功率就多，發出的熱和光較強。把燒斷的燈絲重新搭上，等於減小燈絲的電阻，因此它比原來更亮了。
七、為什麼電燈泡裏的鎢絲要繞成螺旋狀？
隨便什麼東西的受熱和發光，都是跟溫度有關係的。一般固體在600℃左右時，只能發出暗紅色的光。當溫度增高到1000℃時，各種紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等可見光都逐漸加多起來，到2000℃以上時就變成白光了。普通白熾電燈鎢絲的溫度通常在2200℃左右，當溫度達到3000℃時，受熱物體就會發出更多刺目的紫光和紫外光。
從前，物理舉家楞次和焦爾用電流通過各種金屬做了一些實驗，從貿驗中知道金屬電阻在通電流時，就像摩擦一樣也要產生熱量，發熱的多少跟金屬的電阻及電流強度的平方成正比。這種發熱首先是使電阻絲的溫度增高，人們利用這個道理製成了各式各樣的電熱器，如電烘箱、電爐、電熨斗等。
粗細均勻的金屬絲，長度愈長電阻就愈大。為了使金屬電阻絲在一定區域內供給我們熱量，往往把它燒成螺旋狀，這樣金屬電阻絲每一圈都隔開著，電流不會發生短路，熱量也比較集中，不容易散失。
電燈泡裏的金屬鎢絲很細，也比校長(電阻較大)，把它繞成螺旋狀，一方面使熱量集中，燈絲能維持較高的溫度；另一方面也加大了燈絲的發光面積，這樣電燈就顯得更亮了。
八、為什麼用潮濕的手去撥開關或移動電線會有危險？
從電的角度來說的一切物質大致可以分為兩類：一類是電流能通得過的，我們叫它為導電體。像銅、鋁和銀之類就是最好的導電體。電線採用這種材料來做就是這個道理。另外一類叫做絕緣體，電流不能通過它們。我們用膠木或是陶瓷之類的材料來做電燈開關的外殼、電線的夾子，就是利用它們這種特性。
人的皮膚到底是是導電體呢，還是絕緣體？可以這樣稅：當皮膚很乾燥而且在它表面上有一薄層油脂的時候，雖不能像膠木和陶瓷那樣算做最好的絕緣體，但在電壓不很高的時候，電流也還是不太容易通過它。至於說到水呢，如果非常純粹，其中一點雜質也沒有，那麼也是一種絕緣體；但是只要有一些雜質，特別是像食鹽之類的東西，溶解在它裏面，水就會變成導電體。
現在，我們就可以懂得：為什歷用潮濕的手去移動電線，撥弄開關會有危險了。因為沾在我們手上的水，決不可能是非常純淨的，總是有各種雜質溶解在它裏面；就算原先是非常純粹的水，等到一沾上我們的手，由於與我們皮膚上的汗液接觸，也就立刻會有鹽分溶解進去，而使它變成導電體。
所以，當我們用潮濕的手去撥弄電線，開關與燈頭之類的東西，一不小心電流就會通過皮膚上的水分，流到我們身上，以致發生觸電的危險。
九、為什電線走電時容易引起火災？
自從發明了電燈以來，差不多有一百年了。在這近一百年的時間中，愈來愈多的人懂得，沒有電流通過電燈，電燈是不會亮的。
銀和銅都是良好的導電物質，那慶如果我們用銅絲或者銀絲來作為燈泡中的燈絲，豈不是可以讓電流更好地通過，使電燈照得更亮一些嗎？可是事實卸不是這樣簡單。假如用銅絲代替燈泡裏面的鎢絲，不但不會照明得更好一些，甚至連微弱的紅光，也不可能看到。
這是什麼緣故呢？原來鎢絲的導電性能要比銅絲差得多，它要阻礙電流的通過。當電荷遇到阻礙時，它就要不斷地與阻礙它通過的物質微粒相互碰撞，於是使得鎢絲越來越熱，溫度越來越高，高達2000℃以上，這樣，電流通過鎢絲就發熱了，由於發熱而引起了發光。
凡是通過電流的物體，對電荷的阻礙越大，那麼通過的電荷所消耗的能量也就越多，這些電荷的能量變成了熱能，就使物體的溫度升高了。所以電爐必須選用電阻很大的電阻絲，而不能用銅絲、銀絲；反過來說，傳導電流的電線卻必須用電阻很小的銅絲，以避免發生高熱。
電線走電，多半是由於電線頭處的接觸不良，產生了跳火花的情況，因而使接頭附近的物體，如木板、木樑等燃燒起來；或者是電線外表的絕緣部分損壞而漏電，當電流通過道漏電部分時，因為漏電部分的電阻較大，於是就像電流通過鎢絲一樣，會發熱過多而燃燒起來，這樣就引起了火災。
十、為什麼電車要用直流電，而不用交流電？
從發電廠發出來的電，一般都是交流電，我們日常使用的電動機、電燈、收音機的電源也是交流電。可是為什麼電車卻要把發電廠來的交流電變成直流電後，才使用呢？因為用交流電的電動機，它們的轉速都是固定不變，而直流電勤機的轉動速度能夠隨著負載量的大小而變動。替如：當電車要上橋、上坡或是起步時，負載就很大，這時它的轉速會自動慢下來，產生最大的轉矩來拖動電車。當電車下橋、下坡或是在平地上行駛時，負載量轉輕，這時，它的轉速就可以自動加快，使電車駕駛得快一些。由於直流電動機能隨駕駛人的意志加快或減慢，使電車更安全地行駛，因此，電車電源要用直流電。
將來人們會製造出電車需要的交流電的電動機，那樣，馬路的上空就不需要那麼多的架空電線了。
影響人類的十項重大發明分別是︰印刷機、火車、電燈、放射線、無線電、飛機、直昇機、電視、尼龍絲和火箭，這些東西的發明人是誰呢？這些發明人的動機是什麼呢？他們成功的因素是什麼呢？
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本帖最后由 lightsmile 于 2008-1-31 11:14 编辑 ]
