曹遠強

電流

自從小狐貍皮皮知道了電，他對電就產(chǎn)生了濃厚的興趣。他會盯著電視機看，但不是關心電視節(jié)目，而是好奇電視機是怎么用電的?？粗砩系娜f家燈火，看著一排排路燈，看著商店門口閃爍的霓虹燈，看著通上電就能燒開水的電壺，他感到電真是太神奇了！這是一個電的世界，而他對此了解得很不夠，這讓他充滿了探索的欲望。

這天，皮皮對著臺燈看了半晌，然后找來螺絲刀，想把臺燈拆開來看一看里面的電是怎么工作的。狐貍爺爺看到后制止了他，并很嚴肅地告誡他：“電是一個天使，可以使生活變得更加美好。同時，電又是一個魔鬼，使用不當會帶來巨大災難，會造成重大損失?！?/p>

狐貍爺爺說得這么嚴重，皮皮害怕了，他說：“電這么可怕嗎？您快講講吧！”

狐貍爺爺說：“電的知識很復雜，你不要著急，今天我先來講一講電流！”

皮皮問道：“電流？這個詞我聽說過。電是流動的嗎？”狐貍爺爺說：“物質中既有正電荷也有負電荷，在一定條件下（電壓），其中的一種電荷（或兩種同時）發(fā)生定向移動，就會形成電流。簡單地說，就是電荷的定向移動形成了電流?！?/p>

接著，狐貍爺爺拿出一根帶塑料皮的銅導線，說：“銅導線里面有大量的自由電子，這些自由電子運動的方向是雜亂無章的，但是加上電壓后，所有的自由電子就會向著同一個方向運動，這樣就形成了電流?！?/p>

導休和絕緣休

皮皮點了點頭，又問：“電壓是什么呀？”

狐貍爺爺說：“和水流動需要有水壓一樣，電荷要定向流動也需要有電壓。”

皮皮問：“物體有了電壓就能產(chǎn)生電流嗎？”

狐貍爺爺說：“不是的。有的物體容易形成電流，也就容易導電，這種物體叫導體。各種金屬，還有鹽水等電解質溶液都是導體，大地也是導體。有的物體不容易導電，它們就是絕緣體，比如塑料、橡膠、玻璃、干木材等。”

皮皮舉起手中的導線說：“這里面包的銅絲是導體，而外面的塑料皮是絕緣體。”

狐貍爺爺說：“對！用塑料皮把銅絲包起來，這樣就不容易漏電?！?/p>

皮皮說：“哦，我明白了?！?/p>

狐貍爺爺說：“常溫下，導電性能介于導體和絕緣體之間的物體叫半導體，半導體在無線電方面有著很廣泛的應用?！?/p>

通路.斷路與短路

皮皮問：“有了電壓，有了導體，就能形成電流了嗎？”

狐貍爺爺笑了，說：“別著急，還不行。把導體做成導線，加上電源（電池）、開關、用電器，就可以組成電流工作的路徑——電路?！?/p>

皮皮說：“電路就是電流走的路吧，有了電路是不是就有電流了呢？”

狐貍爺爺說：“還不行！電路有三種狀態(tài)，一種叫通路，就是電路連接是正確的，閉合開關電流工作。如果開關斷開，或者電路中有故障，比如線沒有接好，導致電流不能正常流動，就叫斷路，斷路時電路中沒有電流。第三種叫短路，就是電源兩端或用電器兩端直接用導線連通的電路，這樣的電路中電流非常大，會燒壞用電器和電源，甚至可能引起火災，是一種嚴重錯誤的電路?！?/p>

皮皮驚訝地說道：“好可怕！我們用電前一定要好好檢查電路，千萬不能出現(xiàn)短路哇！”

狐貍爺爺點了點頭。

電流的方向

學習了關于電的知識后，皮皮躍躍欲試：“爺爺，您說了這么多，我都認真聽了，現(xiàn)在能不能讓我嘗試著連接一下電路？”

“行啊，我已經(jīng)準備好了?！闭f完，狐貍爺爺把準備好的東西放在桌上，有電線、開關、小燈座、燈泡、電池盒、干電池等。狐貍爺爺說：“這些組成電路時會用到的東西都可以稱為元件?！焙偁敔斠贿呏笇てみB接電路，一邊講解。

皮皮問：“電流一定是從電源的正極出來，然后流回電源的負極嗎？”

狐貍爺爺說：“對！因為電流的方向是這樣規(guī)定的：正電荷定向移動的方向為電流的方向。但在電路中，實際流動的是負電荷，電子從負極流向正極，因此電流方向是它的反方向?！?/p>

皮皮問：“爺爺，那電路中正電荷不流動嗎？”

狐貍爺爺回答說：“不流動，流動的是負電荷?！?/p>

皮皮看到自己連接的電路中的小燈泡亮了，感到十分高興。狐貍爺爺說：“你可以根據(jù)連接的電路的實際情況，在紙上畫出電路圖。”

皮皮問：“怎么在紙上畫電路圖??？我不會呀！”

看著皮皮為難的樣子，狐貍爺爺笑了：“別著急，畫電路圖時是用一些簡單的符號來表示元件的，不需要畫得像實物?！?/p>

說完，狐貍爺爺畫了一些符號，并告訴皮皮它們對應的分別是什么元件。

狐貍爺爺說：“一個完整的電路至少要包含四部分：電源、開關、用電器、導線。電源是提供電能的，用電器是消耗電能的，導線是輸送電能的，開關是控制電路的?！?/p>

皮皮說：“爺爺，電源就是電池，對嗎？”

狐貍爺爺說：“電池是一種電源，除了電池，發(fā)電機等也是電源?！?/p>

皮皮在狐貍爺爺?shù)闹笇拢嫵隽艘环詈唵蔚碾娐穲D。

皮皮看著正在發(fā)光的小燈泡問狐貍爺爺：“電流越大燈泡越亮，對嗎？”

狐貍爺爺說：“是的！電流的大小叫電流強度，簡稱電流。單位是安培，用字母A表示?！?/p>

皮皮笑道：“安培肯定是一位科學家的名字?！?/p>

狐貍爺爺說：“對！電壓的單位伏特，電阻的單位歐姆，都是科學家的名字。”

學習了電流的知識后，皮皮打算繼續(xù)了解電的其他知識，他向狐貍爺爺提出要求：“您再講一講電壓和電阻吧。”

狐貍爺爺說：“不行，今天太晚了，以后再講吧！”

皮皮忽然想起了什么，對狐貍爺爺說：“爺爺，明天晚上我們?nèi)ド鐓^(qū)游樂場玩吧，那里的工程竣工了，有慶祝演出?！?/p>

狐貍爺爺也想起來了：“是嗎？終于竣工啦！我們大家都參與建設了，是應該去看看。那就這樣說定了，明天晚上一起

去游樂場?！?/p>

皮皮高興地說：“好的，那現(xiàn)在我去

睡覺了?！?/p>

電路的兩種連接方式

第二天晚上，皮皮和狐貍爺爺果然去游樂場了。皮皮玩得很開心，他對藝術品般的燈光裝飾特別感興趣。小橋上，一排排彩燈不停閃爍，倒映在水中，十分好看。所有的小樹上都掛著小彩燈，一會兒紅燈亮綠燈滅，一會兒綠燈亮紅燈滅。廣場上亮著各種霓虹燈，流光溢彩，分外漂亮。忽然，皮皮發(fā)現(xiàn)身邊的小樹上只有綠燈會亮，而那一串紅色的小燈泡卻不亮。皮皮覺得很奇怪，問道：“爺爺，這串紅色的小燈泡怎么不亮呢？”

狐貍爺爺說：“可能是這串紅色的小燈泡中有一個燈泡的燈絲斷了。這些小燈泡是串聯(lián)在一起的，只要有一個燈泡的燈絲斷了，電流不通，這一串燈泡就都不會亮了?！?/p>

皮皮問：“串聯(lián)是怎么回事？”

狐貍爺爺說：“回去我用家里的小燈泡演示給你看?！?/p>

該回家了，皮皮和狐貍爺爺走在寬闊的馬路上，路燈為他們照亮了路。突然，皮皮指著一盞路燈說：“爺爺，那盞路燈怎么壞了？”

狐貍爺爺看了看，說：“可能是溫度過高，路燈自動斷電了，也可能是電路發(fā)生了斷路?！?/p>

皮皮說：“這樣一來，電流就流不過去了！”

狐貍爺爺說：“是的，這種情況需要電工來修理?！?/p>

皮皮看著這一排路燈，忽然想到一個問題：“爺爺，這一盞路燈出現(xiàn)了斷路，那整個電路就應該不通了啊，為什么這一排的其他路燈還亮著呢？”

“哦，這是因為它們的連接方式不是串聯(lián)，而是并聯(lián)。因此，這一盞路燈的通與斷不會影響其他路燈?！焙偁敔斀忉屨f。

皮皮說：“剛才您說那一串小燈泡是串聯(lián)，現(xiàn)在又說這一排路燈是并聯(lián)，而它們的情況又這么的不同，這到底是怎么回事啊？我都糊涂啦！”

狐貍爺爺說：“等你弄懂了這兩種連接方式，知道了它們的特點，就不會糊涂了。走，回家去，我演示給你看?！庇谑撬麄兗涌炝嘶丶业哪_步。

回到家，皮皮趕緊把元件擺在桌子上，狐貍爺爺指導他把兩個小燈泡按順次，首尾連接接入電路，組成一個串聯(lián)電路，并在紙上畫出了串聯(lián)電路的電路圖。

狐貍爺爺說：“電路有串聯(lián)和并聯(lián)兩種基本連接形式。復雜一些的電路，既有串聯(lián)也有并聯(lián)。現(xiàn)在你連接的就是一個串聯(lián)電路，在這個電路中電流只有一條路徑，它依次通過用電器，因此它有一個特點：只要有一處斷了，整個電路中就沒有電流了，因此所有的用電器都不能工作了?！?/p>

皮皮把一個小燈泡擰松，讓它滅掉，果然另一個小燈泡也不亮了。

皮皮說：“我明白了，今天晚上那一串紅色的小彩燈是串聯(lián)的，因此，當一個小燈泡壞了，燈絲斷了，所有的紅色小燈泡就都不亮了?！?/p>

皮皮在狐貍爺爺?shù)闹笇?，又用元件組成了一個并聯(lián)電路：把兩個小燈泡并排接入電路，這樣一來，電流到此處就會分成兩條路徑。狐貍爺爺在每個燈泡的后面都接上了一個開關，然后又將兩條導線匯合在一起，接到另一個開關上，最后再接到了電源上。

皮皮對這個電路進行了研究，發(fā)現(xiàn)每個和燈泡直接連接的開關只管這個燈泡，不能控制另外一個燈泡，而另外一個單獨的開關則能控制這兩個燈泡。

狐貍爺爺說：“并聯(lián)電路有干路、支路之分，干路就是電流流出未分開的部分，以及電流匯合后回到電源的部分，支路就是電流分開的這幾條分路。干路開關控制整個電路，支路開關只能控制它所在的支路，無法控制另外的支路。因此，并聯(lián)電路最大的好處就是，如果有一條支路發(fā)生故障斷開了，不會影響其他支路的工作，因此生活中絕大多數(shù)用電器都是并聯(lián)的?！?/p>

皮皮恍然大悟：“哦，我明白了，路燈是并聯(lián)的，因此一盞壞了，其他的燈不受影響?！?/p>

狐貍爺爺欣慰地點了點頭。