在我們的生活中,藏著一位魔術(shù)師,無論是清晨喚醒我們的鬧鐘、夜晚驅(qū)散黑暗的燈光,還是煮出香噴噴米飯的電飯煲、播放動畫片的電視機,都有它的身影。它是誰呢?沒錯,它就是無處不在、力量強大的人類朋友——電。你知道我們該怎樣和它正確相處嗎?錯誤使用會帶來什么嚴重的后果呢?跟隨《放學后》的小讀者和湖南日報全媒小記者一起走進長沙理工大學電網(wǎng)防災減災全國重點實驗室,去揭開電的神秘面紗。
所有的電都會對人體造成傷害嗎?踏入實驗室的大門,同學們被一個閃耀著柔和紫光的“魔法水晶球”深深吸引,球體內(nèi)一道道血紅色的閃電正“張牙舞爪”。長沙理工大學智能電網(wǎng)與電子工程系主任喻錕副教授站在水晶球旁,準備為大家演示和講解“電的魔法”。
喻錕老師把手輕輕放在球上,球內(nèi)的“閃電”開始跟隨老師的手指跳躍起來,他笑瞇瞇地提出第一個問題:“同學們,它叫電離子球,為什么我碰它前,球里面的閃電是零散的,而碰它后,會在觸碰的地方形成光點,球內(nèi)的閃電也會跟隨我的手指運動呢?”
見同學們一臉茫然,喻錕老師用形象的比喻解釋道:“我們的身體會導電,就像一根‘電線’,而小球中間也有一個發(fā)電裝置,當手指觸碰球體時,球周圍的電場、電勢分布便不再均勻?qū)ΨQ,輝光在手指的周圍處就會變得更明亮,球體里的閃電就跟著我們的手指而動啦!”
“人不會觸電受傷嗎?”一名女同學擔心地問。
“家用電壓是220伏特,一旦觸電,非常危險。但并非所有的電流都會對人體造成傷害,一般來說,我們把低于36伏特的電壓稱為‘安全電壓’。電離子球看起來很可怕,但電壓并不高,電流也非常??!”喻錕老師的解答讓孩子們躍躍欲試,大家紛紛伸出手感受著電流隨指尖跳躍的奇妙感覺。
“雖然靜電離子球中的電很溫馴,但是在生活中,用電不當也會傷害到我們?!睘榱烁庇^地了解電的破壞力,實驗室的王沾老師為同學們演示220伏特短路爆炸實驗。
同學們來到實驗區(qū),只見王沾老師戴著厚厚的橡膠手套,小心翼翼地將一根比頭發(fā)絲還細的導線靠近模擬家庭電路的裝置,“砰”的一聲,伴隨著耀眼的火花,導線熔斷了。
“哇!”“天??!”孩子們不約而同地捂住了嘴巴,既驚訝又興奮。
王沾老師嚴肅地說:“生活中,我們的電路使用不當,比如電線裸露、電器老化,就可能發(fā)生短路,產(chǎn)生高溫、電弧,甚至爆炸。所以,我們在家里一定要小心用電,小朋友們更不能用手和鐵絲去觸碰插座?!?/p>
220伏特的電壓已經(jīng)有這么大的破壞力,那么,10000伏特呢?喻錕老師帶領(lǐng)同學們來到顯示屏前,說:“當電壓達到10000伏特,即使是站在旁邊也有可能觸電。雖然不能接近,但我們可以借助監(jiān)控來見證它的威力?!?/p>
隨著大家都進入安全區(qū)域,實驗室內(nèi)的加壓裝置被激活,5000伏特、8000伏特、10000伏特……實驗室里被裝置運行的嗡嗡聲充斥著,孩子們緊張地盯著監(jiān)控屏幕。
屏幕里,兩根粗電纜連接著一根粗樹枝,當高壓電流傳導到樹枝的一瞬間,一股濃濃的黑煙從樹枝上升起,繼而有火焰跳躍起來。
“樹枝著火了!”同學們連連驚呼。
喻錕老師關(guān)閉了電源,樹枝上的火焰很快熄滅,他解釋道:“高壓電能量極大,能迅速加熱物體到極高的溫度,高溫將樹枝里的水分迅速蒸發(fā),所以會冒出濃濃的黑煙,水分蒸發(fā)后樹枝就會燃燒。”
“電可真是一位神奇的魔法師??!”“對啊,電是生活的好幫手,但利用不好會很危險!”走出實驗室的大門,同學們討論起來。認識了靜電的溫柔,見識了短路的危險,還了解了高壓電的威力,同學們對這位既友好又嚴厲的朋友有了更深刻的理解。