電現象(electrical phenomena)是關於電的物理現象,例如人類熟知的閃電就是自然界中的一種放電現象。此外,隨著電學的發展,人們還認識到了摩擦起電、靜電感應、電磁感應、壓電效應等各種電現象[1]。
電暈放電
電暈放電是由於電場強度過大,導致非導電介質被擊穿,而形成的放電現象。尖端放電為電暈放電的一種,當導體尖端周圍的空氣被導體產生的電場電離時,就會發生該物理現象[13]。1752年美國科學家班傑明·富蘭克林利用尖端放電的現象,發明了避雷針[14]。
汽車靜電天線的工作原理就是通過其內部的金屬導線將車內靜電傳導到天線上,再通過空氣或者地面傳到大自然,達到消除車內靜電的目的。
弧放電
弧放電是由於電場過強,通常狀態下的絕緣介質(例如空氣)發生電擊穿而持續形成電漿體,使得電流通過的現象。當通電的高電壓電路出現導體與導體的分開時,也會出現電弧 。1808年漢弗里·戴維利用此一現象發明了弧光燈。 [15]
19世紀50年代,德國物理學家尤利烏斯·普呂克將一支空氣含量萬分之一的玻璃管兩端裝上兩根白金絲,並在兩電極之間通上高壓電,觀察到了輝光放電現象,並且發現,輝光是在帶負電的陰極附近出現的。1858年,普呂克指出富蘭克林的猜測是錯誤的——即電荷是從陰極發射到陽極而不是相反[16]: 392–394 。
電磁現象
1820年,漢斯·奧斯特在課堂做實驗時意外發現,電流能夠使磁針發生偏轉,演示出電流周圍會生成磁場,即電流的磁效應。1825年,英國人威廉·思特金利用這一現象,將通有電流的金屬線纏繞在絕緣的棒上,發明了電磁鐵。
電磁感應
電磁感應現象是指導體在磁場中運動,或導體處在變化的磁場中,會產生電動勢的物理現象,是發電機、感應馬達、變壓器等許多電力設備的原理和基礎。1831年麥可·法拉第通過實驗發現,封閉電路中感應電動勢的大小,等於穿過這一電路磁通量的變化率,被稱為法拉第電磁感應定律[28][29]。
1834年德國物理學家海因里希·楞次發現由於磁通量的改變而產生的感應電流,其方向為抵抗磁通量改變的方向,被稱為楞次定律[30]。楞次定律對法拉第電磁感應定律做了補充,指出電感是當通過載流迴路的電流發生改變時,會出現電動勢來抵抗電流的改變。術語「電感」是1886年由奧利弗·赫維賽德命名,分為自感和互感[31]。通常自感是以字母「L」標記,是為了紀念物理學家海因里希·楞次的貢獻[32][33];互感是以字母「M」標記,是其英文(Mutual Inductance)的第一個字母。
渦電流現象是由法國物理學家萊昂·傅科在1851年發現[34],是由電磁感應效應所產生。當一個運動的磁場與金屬導體相交,或是由運動的金屬導體與磁場垂直交會時,會產生一個在導體內循環的電流。磁場變化越快,感應電動勢就越大,渦流就越強。該原理可以應用在無損檢測方面,如飛機機身與零件的表面及近表面的檢測;也可以應用在電磁製動方面,如電磁渦流制動器。
霍爾效應
1879年,埃德溫·赫伯特·霍爾在馬里蘭州約翰霍普金斯大學攻讀博士時發現當固體導體放置在一個磁場內,且有電流通過時,導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊,繼而產生電壓的現像,被稱之為霍爾效應。
電磁干擾
電子元器件可能會受到對外界電磁波的影響,而不能正常工作,這種現象稱為電磁干擾。例如,電視螢光屏上常見的「雪花」,就是電視接受到的訊號受到干擾的表現。電子設備為了不干擾其它設備,也為了不受其它設備的影響,需要有良好的電磁兼容性。
熱電效應
熱電效應是一個由溫差產生電壓的直接轉換,且反之亦然。簡單的放置一個熱電裝置,當他們的兩端有溫差時會產生一個電壓,而當一個電壓施加於其上,他也會產生一個溫差。一般來說,熱電效應包括塞貝克效應、帕爾帖效應與湯姆孫效應三個分別各自定義過的效應。
此外,還有一個電現象叫焦耳加熱,是指當一個電壓通過一個阻抗物質上,即會產生熱。帕爾帖-塞貝克效應與湯姆孫效應是可逆的,但是焦耳加熱不可逆。
參考: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%B5%E7%8E%B0%E8%B1%A1