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2022公安招警公共基础知识之电学知识
电的发现可以说是人类历史的重大革命，由它产生的动能每天都在源源不断的释放，人对电的需求夸张来说其作用不亚于人类世界的氧气，假如没有电，人类的文明还只能在黑暗中探索。接下来，让我们一起学习一下电学知识吧。
一、串联和并联
1.串联和并联概念
(1)串联是连接电路元件的基本方式之一。将电路元件(如电阻、电容、电感，用电器等)逐个顺次首尾相连接。将各用电器串联起来组成的电路叫串联电路。
串联电路的特点主要有：串联电路中通过各用电器的电流都相等，元件串联后的总电压是所有元件的端电压之和。
(2)并联是电路元件之间的一种基本连接方式，其特点是将2个同类或不同类的元件、器件等首首相接，同时尾尾亦相连的一种连接方式，即并联电路。
并联电路的特点主要有：所有并联元件的端电压相同，并联电路的总电流是所有元件的电流之和。
2.生活中的串联和并联
家居中的并联串联电路。例如各个灯头与电源是并联，每个灯头的开关与灯头是串联，开关和灯头串联后又与电源形成并联电路。电源插座与电源全是并联电路。家用电器都是并联在220V的电路中的。
生活中串联电路有：节日彩灯(很长很多小灯)、圣诞树上的小彩灯，还有楼上的小彩灯，手电筒中电池的连接都属于串联电路。
生活中的并联电路：家庭中的电视，电脑，用电器等。多口插排，马路上的红绿灯。
二、额定功率
机械的额定功率是指机械设备所能达到的最大输出功率，机械设备的实际输出功率不会大于额定功率，这一点与电器不同。
电器的额定功率是指用电器正常工作时的功率。它的值为用电器的额定电压乘以额定电流。若用电器的实际功率大于额定功率，则用电器可能会损坏;若实际功率小于额定功率，则用电器无法正常运行。
在正常运行工作状况下，动力设备的输出功率或消耗能量的设备的输入功率。常以“千瓦”为单位。也指工厂生产的机器在正常工作时所能达到的功率。即平常所说的某机器的功率，机器的额定功率是一定的。
三、导体与绝缘体
1.导体
(1)概念：导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子称为载流子。在外电场作用下，载流子作定向运动，形成明显的电流。
(2)常见的导体
金属是最常见的一类导体，例如铝、铁、铜、银等，大部分金属都是导体。金属原子最外层的价电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子，留下的正离子(原子实)形成规则的点阵。金属中自由电子的浓度很大，所以金属导体的电导率通常比其他导体材料的大。金属导体的电阻率一般随温度降低而减小。在极低温度下，某些金属与合金的电阻率将消失而转化为“超导体”。
第二类常见的导体是电解质的溶液，例如酸、碱、盐水溶液。其载流子是正负离子。实验发现，大部分纯液体虽然也能离解，但离解程度很小，因而不是导体。
电离的气体也能导电，被称为气体导体，其中的载流子是电子和正负离子。通常情形下，气体是良好的绝缘体。如果借助于外界原因，如加热或用X射线、γ射线或紫外线照射，可使气体分子离解，因而电离的气体便成为导体。
生活中人们常用的物品，例如图钉、钢尺、铝条、铜线、水壶、回形针、钥匙、铅笔芯等都是导体。石墨、水、人体、大地、湿木等等也都是常见的导体。
2.绝缘体
(1)概念
不善于传导电流的物质称为绝缘体，绝缘体又称为电介质，它们的电阻率极高。绝缘体和导体，没有绝对的界限。绝缘体在某些条件下可以转化为导体。这里要注意导电的原因：无论固体还是液体，内部如果有能够自由移动的电子或者离子，那么他就可以导电。没有自由移动的电荷，在某些条件下，可以产生导电粒子，那么它也可以成为导体。
(2)常见的绝缘体
绝缘体的种类很多：第一类是固体，如塑料、橡胶、玻璃，陶瓷、琥珀等;第二类是液体，如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等;第三类是气体，如空气、二氧化碳、六氟化硫等。
生活中的玻璃棒、玻璃杯、塑料尺、橡皮、木块、尖刀柄、食用油等都是常见的绝缘体。
(3)导体和绝缘体的关系
绝缘体和导体不是绝对的，二者之间没有不可逾越的鸿沟。二者的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量，然而也跟外部条件(如电压、温度等)有关。在常温下绝缘的物体，当温度升高到相当的程度，由于可自由移动的电荷数量的增加，会转化成导体。
3.半导体
我们通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。而把导电性比较好的金属如金、银、铜、铁、锡、铝等称为导体。可以简单的把介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。半导体是指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。
【例题】
1. (单选题)下列关于生活用电的说法，正确的是( )
A. 开关与灯并联
B. 电能表用来测量电流
C. 火线对地电压为220伏
D. 在三孔插座中，两个孔接火线，一个空接零线
【答案】C【解析】本题考查科技知识。开关与灯是串联的，A项错误。在家庭电路中，电能表是用来测量电路消耗的仪表，B项错误。三孔插座中的一个孔接火线，一个孔接零线，还有一个孔接地线，与这个孔相应的插脚与用电器的外壳相连。D项错误。家用电器都是并联在220V的电路中的，火线对地电压为220伏。C项正确。故本题正确答案为C项。
2. (单选题)关于导体及其导电原理下列说法错误的是( )
A. 金属导电，是因为金属中有可以自由移动的电子
B. 人体导电，是因为人体内含有大量水分和矿物质
C. 石墨导电，是因为石墨中含有碳元素
D. 溶液导电，是因为溶液内含有自由离子
【答案】C【解析】本题考查科技知识并选错误项。有自由移动的电子或离子时，金属或溶液可以导电，所以A、D表述正确。人体能导电是因为人体组织中含有大量水分、矿物质、电解质，所以人体会导电，同时人体的导电率的高低还与皮肤的干湿程度有关。B项正确。石墨导电，并不是因为石墨中含有碳元素，而是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，所以石墨能导电。C项说法错误。故本题正确答案为C项。
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