这个问题我在微头条里写了两段,发现感兴趣的人还挺多,另外也引出很多网友的高见过来反驳,我就再扩充一点内容。
电既不是一种物质,也不是一种波或场这里需要强调一下,我说的电是发电厂发出来的那个玩意,它跟电磁波完全不是一种东西,不要把二者混为一谈。
电磁波是一种物质形态,也可以说是能量形态,它不需要媒介就可以真空中存在并自行传播。
而电不行,它是一种力,在真空中不能独立存在。把电理解为电子的流动就更荒谬了。
自然界中有四种基本力,其余都是由其衍生出来的接触力四种基本力包括万有引力、电磁力、弱相互作用力、强相互作用力。
这四种自然力都具有天然的“场”,万有引力具有无限距离的引力场,任何有质量的物质都有万有引力,都具有无限距离的引力场。电磁力也具备电磁场,电磁场的作用距离有限,却根据电磁势的高低不同而产生斥力或吸力。弱力和强力的作用距离就更短了,只在原子核内部起作用,和电磁力相似也是产生斥力或吸力,具体如何与主题无关就不细说了。
衍生力就是由自然基本力衍生出来的力,比如万有引力引起的重力,你耗费能量推一个物体而产生的推力。衍生力的特点是需要耗费能量产生或由自然力衍生,它不会像自然基本力那样凭空产生,也不具有场。
啰嗦一句,电场是原子内的电子不平衡导致的,其本质还是源于自然基本力之电磁力,如塑料格尺摩擦头发。当然电力也可以影响到原子内的电子从而使导体产生电场。
总之电就是一种衍生力,它不会凭空产生,也不会脱离介质而单独存在。
“能量”的含义过于宽泛,并不能简单地把电称之为能量在广义上,风能、水能、光能、热能甚至具备燃烧潜质的东西都可以称之为能量,凡是容易操控、传输和转换的力我们都习惯地称之为能量,把电叫做电能也行,但并不能很好的说明电的本质。
在物理范畴的狭义上,能量的本质是物质,是一种失去三维结构的二维物质,如电磁波。
能量可以与物质之间来回转换,巨大的力能够把三维物质拆碎为二维,如核反应中损失的质量转化为电磁波辐射。
电力这种力是按照“势”的规律进行积累或释放的打个比方,把一箱水搬到20层楼上,这箱水比在地面的时候提高了重力势,可以用水管往地面引导产生流淌的力。这就是由势的高差产生的力。电力就是这个原理。
你经过化学分析会发现20层楼的水和地面的水本质上没有任何区别,但从高往低流淌就会产生力,即水力。所以电力也一样,本质上来说它就是一个势。
所以电并不是所谓“电子的流动”,发电厂并没有给你家里的灯泡发射任何物质。
发电厂只是抬高了你家灯泡上连接的火线的电势,而当你把灯泡另一端接上低电势的零线时,就有事情发生了,就好像捆住的弹簧一下子被剪断了绳子,电力“砰”的一下在灯丝里面释放出来,把灯丝内蕴含的光和热都敲打发射了出去。当然只是比喻,光和热都是由电力转换出来的能量,并不会使灯丝受到损失而越用越细。
电流也并不是说有什么东西在流动,它只是度量电势损失快慢的一种计量单位。大概是有点像水管的粗细吧,才被起了这么一个容易引起误导的名字。
那么闪电怎么解释?闪电其实是由电力作用在云层,使空气分子受力后摩擦生热燃烧起来。比如你挨一巴掌,脸上会红肿并发热,这是力造成的结果,而不是因为脸上多出来什么东西。
那么电池怎么解释?电池其实和20层楼的水箱一个道理,充满电的电池和没电的电池内部完全没有区别,不同的是积蓄了力,就像拧紧的发条。
电力就是一种势,势的高低之间的差就是电压,专业上又把电压叫做“电势差”。你不能让20层楼高的水往20层楼流淌还想获得水力。同样道理,把灯泡两端都接上电池的正极是不会发亮的,接在同一个电池的正极和负极间,才会使灯泡里的灯丝受电力的摧残发热发亮。
发电机就是一种不断抬高和维持电势的机器,就像你想获得水力需要不断往高处搬运水箱一样。