爱发体育电为什么可以让电器工作起来？

　　爱发体育实际上，我估计题主所指的电器应当是家用电器，而不单指用于配电的开关电器。不过，就算是家用电器，它的定义和任务，依然在上述范围之内。

　　电器的发热理论研究电器在长期、短时和反复短时工作制下的发热、冷却过程及其过载能力。同时，将会研究导电部件在大电流但通电时间极短（例如导线上存在短路电流）作用下电器的发热，并校验导体在短时温升下的可靠程度。

　　对各种不同形状的載流导体进行电动力分析、短路电流分析、电器的动稳定性分析。

　　电器电动力理论将研究各种几何形状载流体在不同形式电流作用下、在不同空间或平面分布时所受到电动力，以及如何计算该电动力，并考核电器在短路电流作用下的电动稳定性。

　　电接触理论的主要研究内容包括电接触的物理与化学过程，电接触的热、电、磁以及金属变形等各种效应，接触电阻的物理化学本质及其计算，电接触元件当接触和分开过程中电接触元件的腐蚀磨损和金属迁移，触头在闭合操作过程中的振动、磨损和熔焊等。

　　电弧是有触点开关电器在分断电路过程中所产生的物理现象。开关电器触头上电弧的存在不仅延缓了电路开断的时间，而且还灼伤触头表面，使之工作不可靠和缩短使用寿命。因此，揭示气体放电以及电弧的形成机理，并尽快将电弧熄灭正是电弧理论所要研究的内容。

　　电磁机构是自动化电磁式电器的重要组成，在电器中占有十分重要的位置。电器中电磁机构或电磁装置的结构型式很多爱发体育，它既不同于变压器的静止铁心，又不同于旋转电机不变的均匀气隙，而是一种具有可动铁心和可变气隙的电磁装置。因此，电磁机构理论是涉及电磁一力一运动的综合理论。

　　知道了上述这五大理论后，题主的问题“电为什么可以让电器工作起来？”就能回答了。

　　在电冰箱的结构部件中有电动机，它拖动压缩机完成制冷剂的循环，把冰箱内的温度带出并在散热器中散发掉。这里涉及到低温处的热量往环境较高温度处的传递和散发，因此系统中一定要输入并消耗能量，才能实现这种功能。

　　我们在这里会遇见哪些物理知识和技术知识？这里有热量的传递，有电机的运行，有压缩机的机械机构，有热量向环境散发爱发体育，有冰箱结构的保温，有制冷剂管道的设计和各种阀体设计。

　　当然，我们还会看到有各种控制系统和人机操作界面系统，为我们的电冰箱工作锦上添花。

　　以下，我对电器的发热、电器零部件中的气体放电现象，还有电器的电磁系统，来一番讲解，让我们看看电器是怎么工作的。

　　我们知道电流流过电器，电器会产生发热。同时，电器的导电结构的温度会升高，这会消耗一定的热量。电器还会对环境散热，也会消耗热量。我们直接看看教科书是怎么说：

　　注意，牛顿散热公式仅仅在电器进入了稳定运行状态时才成立。为何？因为电器内部的导体温度已经稳定，教科书式2-35等号右边的第二项dτ=0，然后约去时间t，式2-35就变成牛顿散热公式式2-36了。

　　我发现，中学生们最喜欢研究电灯泡，似乎他们心中的电器和电路，就是由电灯泡及附属电路构成的。基于此，我们再来看看电灯泡这种照明电器，当通电后它又是如何工作的。我们看下图：

　　当台灯（照明电器）通电后，电流流过灯丝，灯丝受热产生高温并发光，于是白炽灯台灯就亮起来了。我们过了一会儿，去摸灯罩，会发现有一定的温度。由于散热的原因，灯罩温度很快就到达温度平衡点，台灯就进入了稳定工作状态。

　　我们设流过台灯的电流是I，台灯灯丝的电阻是R，台灯灯罩的散热面积是A，台灯灯罩与环境温度差是τ，台灯灯罩的热传导、热对流和热辐射的综合散热系数是Kt。当台灯进入稳定运行状态后，有以下关系式成立：

　　式子等号的左边大家都知道，它就是台灯灯丝产生的热功率，式子的右边就是牛顿散热公式。我们把式子变形成：\tau=\frac{I^2R}{K_tA}。式子的左边是温升，右边就是台灯灯罩的发热因素。我们由此看到，台灯灯罩的表面温度与电流的平方成正比，与台灯灯罩的散热面积A成反比。

　　如果我们知道了电器的平均质量，知道了它的比热容，我们就能求出该电器的热时间常数。于是通电后电器的总体温升变化见下图：

　　当我们把开关K闭合，此时电流流经的路径是：相线L——开关K——镇流器L——灯管灯丝2——氖泡——灯管灯丝1——中性线N。

　　氖泡中充入气体氖，它的击穿电压很低。当电压加载到氖泡的两端时，气体氖被击穿，并产生辉光放电，放电的光是橙色的。氖泡辉光放电会产生热量，使得氖泡中的双金属片受热弯曲。当双金属片触碰到氖泡另一侧电极后，氖泡管脚之间的电压降至零，氖的放电也终止。氖泡中的双金属片迅速冷却恢复，当双金属片脱离另一侧电极后，电路瞬间断开，于是镇流器电感产生高压加载在灯丝1和灯丝2之间，日光灯管被瞬间击穿，并进入到辉光放电状态。此时，日光灯就被点燃了。

　　在这里，我们看到了气体放电，这涉及到汤逊的气体放电理论。我们还看到电感产生反向电动势，以及灯管的气体击穿和辉光放电。可见，气体放电在日光灯的工作原理中起到关键作用爱发体育。

　　最典型的就是洗衣机。它里面有两个电磁阀，一个管进水，一个管出水。电磁阀与物理有何关系？

　　电磁阀存在磁路。当线圈得电后，线圈产生的磁通在磁路中构建了通路，并使得铁芯吸合衔铁开启了阀门通道。线圈失电后，衔铁在反力弹簧的作用下返回，并关闭了阀门通道。

　　在这里，我们会看到麦克斯韦电磁吸力公式，会认识磁路的欧姆定律，认识磁路的基尔霍夫第一和第二定律。

　　在电器的五大理论中，我们能看到许多耳熟能详的名字，例如麦克斯韦、欧姆、基尔霍夫、霍尔、萨法尔爱发体育、汤逊、巴申、霍姆、居里（居里夫人的丈夫，退磁效应的温度值与他有关），当然还有牛顿。

　　当电加载到电器后，电器的工作是一个综合过程，既有能量变化，也有热量变化，还有机械能与热能的作用和转换。这里面的知识量很丰富。

　　电器其实是一个范畴。它是人类的思想和技术的结晶，是科学进步的代表，是人类制造的各种技术产品中的精华。

　　与电器运行相关的既有物理的，也有化学的，更有机械的。当电器配套了现代电子技术后，它的使用更加方便。普通人并没有把电器的工作原理放在眼里，因为电器太过普通。然而，真正能把电器给吃透，并讲解出来，又有几人？！

　　说个笑话：某日我到超市去看空调，售货员过来向我介绍空调的工作原理。当我问及空调参数的意义时，这位售货员含糊其词。结果，反倒是我向她介绍了这些参数的意义，以及运用条件等等。

　　这个帖子写完后，总觉得意犹未尽，因为电器的知识量很大，与许多知识体系都有关联。

　　在高校，电器是一门专门的课程，叫做《电器学》。当然，这里的电器指的是开关电器，与家用电器有一定的关联。

　　我读过的《电器学》有两个版本，一个是孙鹏、马少华主编的《电器学》，另一个是许志红主编的《电器理论基础》。我的案头书还有一本《低压电器技术手册》，这本书可以说是电器学的综合运用。另外，《高低压电器及设计》这本书，也非常好地运用了电器学的基本理论，并结合实际运用，给人留下很深的印象。

　　对于家用电器，它涉及到的理论就更宽了。家用电器不但有通电运行问题，还有数据交换和智能化方面的运用。可见，家用电器的技术含量更高。

　　总之，题主的“电为什么可以让电器工作起来”，是很好的帖子主题。它涉及到了理论与实际之间的联系，值得人们深入地探讨爱发体育。

　　电在驱动电器工作时，无非就是转化能量，如发光、发热、发射电磁波（WIFI、手机信号）等

　　而我们有大量的可以使电能转化的元件，这使得电能可以很方便地转化为其他的能量，比如电动机的机械能、电热丝的热能、LED灯的光能、电池里的化学能等。通过这些被转化的能量，我们就感受到了“电器正在工作”

　　如图，当电极B上有电压时，E和C就会被导通，起到开关的作用，实现用电去控制电

　　而且各种逻辑门也是由三极管组合而成的，所以CPU的本质就是一堆开关，是不是很神奇？

　　除了开关，还有其他的一些元件，如施密特触发器、各种传感器，通过这些元件我们可以采集想要的信息，处理输入的信息，输出想要的结果，与各种转化能量的元件产生交互，从而控制电器的工作状态

　　最后，各种元件的工作需要大量理论的支撑，涉及面非常广泛，一时之间难以说清

　　电器之所以称为“电器”，设计之初的能量来源就是电力。如果你的设计对象是汽车就不能称为电器了。

　　因为电有能量，电器可以把电的能量转换成其他能量，例如热、光、机械等，所以就工作起来喽

　　1、基于欧姆定律及其延伸的原理，电流/电压，电阻，热能三者互相联系。例如电能通过导体转变成热能（包括涡流效应）。热能影响导体电阻等。这类特点应用成了电灯泡、打火器、热敏原件、电水壶电暖炉电磁炉等各式电热器等。

　　2、基于麦克斯韦方程组及其相关延伸（即法拉第电磁感应定律和洛伦兹力等基本原理），电，磁场能互相转换并产生力的作用。即利用磁场对电荷的作用可以让电能转换为机械能。这类特点应用成了各种电动机以及以电动机为驱动力的电器产品。

　　3、电压/电平有高低之分，电流有大小之分，且两者都可以有规律地控制。利用某些物质在不同大小电压电流下的物理性质变化，可以制作成各种电子产品，并实现控制功能。比如LED灯，简单的开关控制器，高密度的集成电路等。