跟孩子聊電路

今天去羽毛球館路途較遠(yuǎn)，于是我在路上問娃想聽什么知識(shí)。他說想聽電路。這玩意兒我至少十年沒接觸了，如今只好硬著頭皮上場(chǎng)。

????：你知道串聯(lián)電路的電流怎么算嗎？比如1.5V電壓的電路，有兩個(gè)1歐姆的電阻串聯(lián)，通過他們的電流是多少？

????：0.75安培. 

????：所以他們的總電阻是？

????：2歐。

????：那如果是并聯(lián)呢？

????：還是1.5安培嗎？我做過實(shí)驗(yàn)，如果串聯(lián)起來小燈泡會(huì)暗一點(diǎn)，并聯(lián)就比較亮。
 

????：那么總電流，你知道是多少嗎？

????：（不敢說）

????：總電阻應(yīng)該是多少呢？
 

????：不知道。
 

????：（微微一笑，老母親挖了坑就等你跳進(jìn)來呢）其實(shí)通過每一個(gè)電阻的電流確實(shí)是1.5安培，但是總電流就不是了。我們先來復(fù)習(xí)一下，電流是由于電壓也就是電勢(shì)差才產(chǎn)生的。當(dāng)電路并聯(lián)的時(shí)候，其實(shí)每個(gè)電阻兩端電壓都是1.5V，這樣通過每一個(gè)電阻的電流就是1.5安培。就像水流一樣，分兩條路走，然后又合到一起，匯總起來就是……

????：3安培！
 

????：對(duì)。這里我們回想一下導(dǎo)體的性質(zhì)，導(dǎo)電能力和長(zhǎng)度成正比，和橫截面積成反比。如果一根導(dǎo)線突然變成之前兩倍那么粗，是不是就跟兩個(gè)電阻并聯(lián)是一樣的了？這時(shí)候它的電阻會(huì)變成原來的幾倍？

????：一半。
 

????：對(duì)，電阻變成一半，電流等于電壓除以電阻，這樣電流也就正好是之前的兩倍了。所以我們用兩種思考方法得到了并聯(lián)電路的電流和電阻。下面我們?cè)賮硐胂雰蓚€(gè)電阻不一樣大的情況。如果一個(gè)電阻是1歐姆，另一個(gè)是3歐姆，并聯(lián)起來，電流是多少？
 

????：2安培？
 

????：沒錯(cuò)。那么總電阻是多少？用分?jǐn)?shù)表示。
 

????：四分之三嗎？
 

????：對(duì)，我們也可以用并聯(lián)電路電阻的計(jì)算公式，總電阻等于兩個(gè)電阻倒數(shù)之和的倒數(shù)……1歐姆的倒數(shù)是1，3歐姆的倒數(shù)是1/3，加起來是多少？
 

????：三分之四？
 

????：三分之四的倒數(shù)是？
 

????：……（不敢確認(rèn)）
 

????：（抓狂，基礎(chǔ)不好害死人?。┓肿臃帜笓Q一下。

????：四分之三。
 

????：看，跟我們剛才算出來的四分之三正好一樣耶。
 

????：（目光看向地鐵）
 

????：好吧，分?jǐn)?shù)你不熟，可能不方便口算，我們暫時(shí)不算了。安心坐地鐵吧。
 

（回來路上）

????：復(fù)習(xí)一下之前學(xué)的，給你個(gè)整數(shù)。6伏的電壓，三個(gè)電阻分別為1歐，2歐，3歐，并聯(lián)后的總電流是多少？

????：（興奮，興奮，有這么多電阻，真好玩）11安！
 

????：正確，總電流是11安。
 

????：哇，11安這么高。我來出題，有一個(gè)報(bào)警器電源是12伏，連了一個(gè)喇叭是1歐，連了一個(gè)燈泡是6歐，并聯(lián)起來電流是多少？
 

????：14安。
 

????：（沉浸在興奮中）那豈不是很危險(xiǎn)，電流達(dá)到15安培會(huì)發(fā)熱，超過20安培就會(huì)跳閘。
 

????：是啊，發(fā)熱功率跟電流平方成正比……電流大到一定程度，導(dǎo)體就會(huì)發(fā)熱?，F(xiàn)在你知道家里用的電器越多，總電流就越大。如果電流太大就跳閘了。還有一種叫保險(xiǎn)絲的東西，和電器串聯(lián)起來，當(dāng)保險(xiǎn)絲發(fā)熱就燒斷了，電路也就斷了。但是其實(shí)我們的電器沒有那么小的電阻。你看你玩的電阻，單位都是千歐的。

????：那如果是一個(gè)12V的電路，四個(gè)一千歐的電阻并聯(lián)，電流是多少？
 

????：12除以250，結(jié)果是0.048安。
 

????：（興奮）這也太小了吧！我看我的燈泡上一個(gè)寫著最大允許0.06安，另一個(gè)寫著最大允許0.5??
 

????：對(duì)，0.048比0.06小，你的燈泡就不會(huì)燒壞了。行了。我們到家了！