論物理電學在生活中的應用

齊明晨

淄博實驗中學

論物理電學在生活中的應用

齊明晨

淄博實驗中學

翻開物理學的篇章，可以發現到處都跳動著美的音符，體現著人們對美的追求與創造。從亞里士多德時代的自然哲學，到牛頓時代的經典力學，以及現代物理中的相對論和量子力學等，都是物理學家科學素養、科學精神以及科學思維的完美體現。隨著科技的發展，社會的進步，物理學已滲透到人類生活的各個領域。物理學不僅存在于物理學家的身邊；物理學也融入了我們平凡人的生活之中。物理學作為一門歷史悠久的自然學科，涉及力學、熱學、光學、電學等學科。物理電學不僅隸屬于物理學，而且是物理學的分支學科之一，是物理學中頗具重要意義的基礎學科。主要研究“電”的形成及應用。現今，無論是人類生活、科學技術活動，還是物質生產活動都離不開電。現筆者就物理電學在生活中的各種實際應用進行闡述。

物理電學；應用

物理電學是與我們生活銜接最緊密的一門學科，貫穿著人類文明的發展歷程。自從18世紀中葉以來，對電的研究呈蓬勃發展之勢，它的每項重大發現不僅不同程度的促進了科學技術的飛速發展，同時也給人類的生活帶來了翻天覆地的變化。從日常生活到交通運輸、工廠生產、農業灌溉，隨處可見電的應用，電已成為人類必不可少的主要能源。本文將從物理電學在生活中衣、食、住、行四個方面的應用進行論述。

一、物理電學在“衣”中的應用

與人類生活密切相關的衣、食、住、行，“衣”排在首位。這不僅是因為“衣”可以遮羞、御寒保暖，更是因為“衣”是人類身份、生活態度及個人魅力的外在表現。而紡織業從古至今都是我國第二產業結構中的一個重要組成部分。隨著電力的大力發展，電動紡織機也應用而生，這就極大地促進了紡織業的發展。電動紡織機的應用，在提高產量與質量的同時，也極大的促進了紡織業的發展。

二、物理電學在“食”中的應用

民以食為天，食物是人類生存的根本。縱觀人類取食歷程，從蠻荒時代的茹毛飲血，到遠古燧人氏鉆木生火煮食，再到文明時代的用電器烹飪食物，電的應用，不僅改變了人類取食的方式，更提高了人類的生活質量。隨著電力的發展，各種功用的廚房電器成為人們日常生活不可分割的一部分。認真觀察廚房里燃料、炊具、做飯等全部過程，回憶廚房中發生的一系列變化，會看到很多物理電學在廚房中應用的現象。

1.電飯煲煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能，都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。

2.排氣扇（抽油煙機）利用電能轉化為機械能，利用空氣對流進行空氣變換。排氣扇利用電動機帶動風葉旋轉驅動氣流，使室內外空氣交換的一類空氣調節電器，又稱通風扇。排氣的目的就是要除去室內的污濁空氣，調節溫度、濕度和感覺效果。所以排氣扇廣泛應用于家庭及公共場所。[1]

3.微波爐加熱均勻，熱效率高，衛生無污染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能，再將電磁能轉化為內能。微波爐的磁控管將電能轉化為微波能。當磁控管發射出微波能時，會產生高頻電磁場。食物分子在高頻磁場中發生震動，分子間相互碰撞、摩擦而產生熱能，結果導致食物被加熱。[2]

4.廚房中的電燈，利用電流的熱效應工作，將電能轉化為內能和光能。

三、物理電學在“住”中的應用

住，即居住、住宿、住房、住戶的意思。那么，物理電學知識在人們的居住中發揮著什么作用呢？

1.在電燈出現以前，人們使用蠟燭、煤油和酥油燈照明，不僅光線昏暗，煙霧大，還容易碰翻，存在著極大的火災隱患。隨著電燈的發明及廣泛應用，不僅給人們的生活帶來了極大的方便，同時也豐富了人們的日常生活。電燈是依據電流的熱效應原理工作。當電流通過燈絲時，燈絲熱到白熾化狀態就會發出明亮的光，將電能轉化為光能和熱能，從而服務于人們。

2.電梯是電能和動能知識相結合的一項重要發明。它的出現改變了人們的居住方式。它使人們打破了空間局限性，可以向“更高”發展。電梯房的出現，有效地提高了土地面積的使用率，大大節約了土地成本，成功的利用了空間資源。電梯房的設計理念非常人性化，特別適合中老年人。

四、物理電學在“行”中的應用

行，即行路、出行的意思。從古至今，人們的出行方式已發生了重大的轉變。在古代，人們出行只能依靠自己的腳力或者騎行馬匹。隨著科學技術的進步及電力的發明，汽車成為人們出行必不可少的交通工具。汽車作為我們非常熟悉的交通工具，在它身上也有很多物理電學知識的應用。

1.汽車的發動機常用低壓電動機起動。電動機是根據磁場對電流的作用原理制成的，工作時把電能轉化為機械能。

2.汽車電動機（汽車電機）常用車載電瓶（蓄電池）供電，汽車運行過程中可以利用車輪帶動車載發電機發電，給蓄電池充電。給蓄電池充電時，電能轉化為化學能儲存起來，此時蓄電池是用電器；用蓄電池給電動機供電時，化學能轉化為電能，此時蓄電池才是電源。

3.車載蓄電池還被用來為汽車上配裝的空調、電扇、收錄機及各種用途的電燈供電，方便電能轉化為機械能、聲能、光能等等。

4.車燈發光。氬氣大燈的發光原理是利用正負電刺激氬氣與稀有金屬化學反應發光，所以你會發現在燈泡的燈管內還有一顆小小的玻璃球，這其中就是灌滿了氬氣及少許稀有金屬，只要用電流去刺激它們進行化學反應，兩者就會發出高達4000k色溫度的光芒，這是傳統元素等所難以達到的光度，4000k其實也是最接近正午日光的色溫，最能讓人眼感覺舒服的光度。[3]

五、結語

現代化的生活，離不開電的使用，可以說電是人類歷史上最偉大的發明之一。物理電學的出現，大大促進了人類物質文明的發展，使科學技術水平不斷得到提高，而電學知識也在人們的生活中得到了非常廣泛的應用。為人們的生活帶來了巨大的便利。人們通過對電學知識的掌握和學習，不斷地在生活中加以應用，從而為持續提高人類的物質文化水平提供高質量的服務。

[1]任迎春.淺談電學在生活中的應用[J].網友世界云教育.2013（8）.

[2]李濤.基于熱電效應的技術研究和設備開發[D]，2009.

[3]王薔，李國定.電磁場理論基礎.清華大學出版社，2001

齊明晨（1999-），男，漢族，山東省淄博市人，高中學歷，研究方向：物理電學。