什么是什么：什么是电 [11-14岁] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[德] 雷纳·科特 著

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• 基础知识

出版社： 湖北长江出版集团 ，

ISBN：9787535155061

版次：2

商品编码：10017324

包装：平装

开本：16开

出版时间：2010-01-01

页数：48

正文语种：中文

内容简介

　　在我们的日常生活中，几乎没有什么比电更让人司空见惯。它存在于每一个电源插座中，它让灯泡发光，让我们的计算机、电视机、洗衣机和冰箱日夜运行。可是，电到底是什么呢？著名科学记者和屡获殊荣的科普作家雷纳·科特博士，在《什么是电》中给出了全面、准确和细致的答案。他向我们展示了电在大自然中的各种角色，并告诉读者如何让这种罕见的自然力为我们所用。他还讲述了如何制造电流，电流如何进入我们的家庭，以及人们应当怎样保护自身不受电流的伤害等等问题。

内页插图

目录

自然力——电
人们是如何发现电的？
电这个名字从何而来？
避雷针是如何发明的？
电是什么？
每一种物质中都存在电吗？
人们摩擦琥珀时会产生什么现象？
闪电是如何形成的？
运动中的电
我们需要电流做什么？
什么是电流？
电源插座为什么始终有两个接口？
电池是如何产生电流的？
一伏特是多少？
什么是电流强度？
如何理解电功率？
一千瓦时是什么意思？
为什么会有电阻？
为什么灯泡会发光？
电流只能在金属中流动吗？
电池是如何发明的？
蓄电池如何起作用？
电和磁
铜线可以有磁性吗？
电磁铁如何发挥作用？
如何利用磁力产生电流？
最初的发电机看起来是什么样子？
什么是交流电？
什么是直流电？
西门子发明了什么？
电动机如何起作用？
三相电流是什么？
电征服了世界
爱迪生发明了什么？
第一座电厂在哪里建成？
为什么使用交流电？
变压器如何起作用？
交流电在传输电流时有什么好处？
电的生产
如何用煤发电？
为什么燃煤电站不环保？
水电站如何工作？
在核电站中发生着什么？
为什么德国不再建造核电站？
电流进入千家万户
联合电网有哪些优点？
德国的联合电网是怎样运行的？
保险装置有什么作用？
电流会致人死亡吗？
接地插头如何防止电击？
漏电保护器有什么作用？
未来的电力供应
如何从可再生能源中获取电能？
太阳能可以转化为电能吗？
氢能替代汽油和煤吗？
电的大事年表
名词索引

精彩书摘

　　如何从可再生能源中获取电能？
　　在德国，现在人们使用的大约95％的电能来自热电厂。可是在近些年人们已经知道，使用像煤或石油这样不可再生的“化石燃料”是多么错误。“化石”意味着，这些原料是从远古时代就开始在地层中积累，并且经过了漫长的地质年代而形成的。而核能的危险，现在让很多人望而却步。因此，人们在全世界范围内寻找着环保而且可再生的能源。可再生能源，就是始终可用、用之不竭的能源。
　　例如，在我们的脚下就蕴藏着巨大的热量。在火山地区，有着从地球内部产生的热蒸汽。在全球范围内已经有超过250座地热发电厂，它们可以生产大约90亿瓦功率的电能。大多数地热电厂都在美国，其次是菲律宾和墨西哥。
　　在未来几年里，在德国南部可能会出现小型地热电厂。人们想通过钻孔给在炎热地层中的水加压，来生产所需要的热蒸汽。然后，再利用这些热蒸汽来发电。
　　水力是多年来一直使用的一种可再生能源。在全球范围内，现在有大约20％的电能通过水电站生产。特别是在多山的国家，能很方便使用这种清洁的能源生产方式。
　　在挪威，大约99％的电能都是这样获得的。在奥地利，这个比例大约是72％，在瑞士是58％。然而，在很多地区为了发电而建造的巨大水库，经常对环境造成不良影响，并且需要移民数百万人。因此，利用水力发电在很多地方阻力很大。
　　在有些沿海和丘陵地区，可以利用风能生产电流。人们现在能越来越多地看到细长的、几乎百米高的风轮塔。每一个塔的尖端都有一个外壳，里面装有发电机。一个直径约60米的巨大的三叶螺旋桨，在大约三级风以上时会自动旋转；一个齿轮箱会把这种转动传输给发电机。小的辅助电动机会根据风向和风力调整外壳和螺旋桨。在德国，目前有大约1％的电能由风力制造。
　　太阳能可以转化为电能？
　　太阳的能量可以说是无穷无尽，它每小时向我们地球辐射着巨大的能量，相当于燃烧了200万亿吨的煤。这种能量是目前世界能源消耗总量的1万倍。
　　多年以来，人们一直在努力研究利用太阳能电池从太阳能中获取能量。太阳能电池可以直接把太阳能转化为电能，而不需要锅炉、涡轮机和发电机。
　　太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点。太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用：与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是别的电源无法比拟的优势。
　　常见的闪着蓝光的太阳能电池由硅组成。硅是石英的主要成分，也是制造晶体管和计算机芯片的原料。然而，这种硅的提纯比较费力，因此价格非常高。
　　不过，这种情况据说会有所改变。新一代的太阳能电池已经可以在实验室中使用。它们不需要价格昂贵的高纯硅，而是由像窗户玻璃或塑料这样特定化合物的薄层组成。在未来几年之内，这种新的能源转换装置，可能会盖在屋顶和其他太阳照耀的地方，用以提供电能。
　　与德国不同的是，在那些日照时间更长的国家，例如在撒哈拉沙漠。可以收集更强烈的太阳能。获得的电能可以通过远程线路传输给中欧的用户。当然，到目前为止，这还只是一个设想，因为常规太阳能电池的造价太高。
　　但是，从长远来看，随着太阳能电池制造技术的不断改进，以及新的光电转换装置的发明，各国对环境的保护和对再生清洁能源的巨大需求，太阳能电池仍将是利用太阳能比较切实可行的方法，可为人类未来大规模地利用太阳能开辟广阔的前景。
　　氢能替代汽油和煤吗？
　　太阳能电池的一个基本问题是，在晚上我们就看不到太阳光了。因此，人们必须能把太阳能储存起来。其中的一个办法是利用获得的电流电解水。在这个过程中会形成高能的氢气，可以把它们储存在巨大的罐子中，也可以通过管道或储气罐运输。在“未来的燃料电池电站”中，人们可以利用这些氢气获取电能。这样的电厂要比常规的煤或气体电厂产生的能量高得多，而且也更环保。
　　几十年来，燃料电池已经在航天领域得到了应用。很多研究人员致力于让燃料电池的功率变得更大，现在，这方面的工作已经取得了进展。这些电池由在其中充有氢气和空气的小室组成。在一个由金属电镀的特殊塑料膜上，这些气体会相互发生化学反应。在这种无噪声和无火焰的燃烧过程中，形成了电流，同时产生的废气只是纯净的水蒸气。
　　目前，在德国已经有小型燃料电池电站投入运行。专家希望，在未来一段时间之后，利用用之不竭的太阳能，可以满足大约60％的电能需求和40％的推进燃料的需求。“太阳能制氢”经济，也就是太阳能和燃料电池的结合，可能会结束煤和石油的时代。
　　至少，现在已经有了试验运行的电动公共汽车，它就是通过燃料电池驱动的。不久之后，在市场上可能会出现不需要汽油的载重汽车。不过，它们装备的不是氢气，而是从天然气或生物废料中生产的液体甲醇。在汽车中，一个“革新者”，也就是一个“迷你化工厂”，把甲醇转变为富含氢气的气体，并制成燃料电池。把油门加得越大，这种反应就越剧烈。也许，燃料电池的时代现在已经开始了。

前言/序言

　　我们的文明，以及我们的所有技术装备，都是以电力为基础的。电流进入了每一个家庭。这些小精灵使我们的生活更加舒适，并且减轻了人们的辛劳。在工厂中，电流驱动着机器设备；电流让火车在广袤的大地上行驶；如果没有照明设备和数十个小型辅助电动机，那么汽车也无法开动。在每一次出现电力故障时，我们会很清楚地意识到电是多么重要。
　　此外，电是一种广泛的自然力。它把原子束缚在一起，让吓人的闪电穿过云层；它还控制着我们的神经行为，并在我们大脑中传递着思想。尽管经过了几十年的研究，这依然是一个神秘的现象。虽然我们知道了很多有关电的规律，但是目前还无法想象出电的微小携带者——电子。然而，这并不影响技术的使用。现在，已经出现了越来越多的应用上的可能。
　　在这本《什么是什么》中，作者为大家展示了电的研究和应用领域的概貌。其中会告诉大家，在电路中如何形成电流，电池和太阳能电池如何发挥作用，电和磁如何相互作用。本书还讲到了发电机和电动机、超导、电磁感应以及三相电流。此外，还介绍了不同类型的发电站，并解释了人们为保证电流随时安全地进入每个家庭，都做了哪些工作。当然，本书也包括了如何安全用电的知识。
　　不过，有关像无线电技术、电视机或计算机等这样的电子应用，本书没有专门介绍。这属于电子学的领域，因此会在《电子科技》那一册中予以介绍。

《奥秘之光：点亮你的好奇心》 在你眼中，世界是怎样的？是高楼耸立的城市，是广袤无垠的海洋，还是夜空中闪烁的繁星？你是否曾好奇，为什么白天会变成黑夜？为什么风会吹动树叶？为什么闪电划破天际会伴随着雷鸣？是什么让一盏灯点亮黑暗，又是什么让手机屏幕传递着千里之外的讯息？ 《奥秘之光：点亮你的好奇心》是一本专为11-14岁的你量身打造的科学探索之旅。它不是一本教科书，没有枯燥的说教和复杂的公式，而是以一种充满趣味和故事性的方式，引领你走进科学的奇妙世界。我们相信，每一个孩子都拥有无穷无尽的好奇心，而这份好奇心，正是探索未知、发现真理最强大的动力。 这本书将带你踏上一段精彩纷呈的科学探险，去揭开那些隐藏在生活中的、司空见惯却又至关重要的奥秘。 第一章：看得见的魔术，触得到的真相 你有没有想过，为什么彩虹是七彩的？为什么肥皂泡会呈现出五颜六色的光泽？为什么有些物体会发光，而有些却不会？本章将带你走进“光”的世界，探索光的本质，了解色彩的秘密。你会发现，原来我们每天看到的绚丽色彩，背后隐藏着如此精妙的物理原理。我们将用生动有趣的实验和图解，让你亲手“制造”出彩虹，观察光的折射和反射，理解光是如何在我们眼中形成图像的。你将了解到，光不仅仅是让我们看得见东西的媒介，它还承载着信息，影响着我们的生活，甚至揭示着宇宙的奥秘。 第二章：无声的力量，驱动着世界 风，看不见，摸不着，却能掀起滔天的巨浪，也能轻轻拂过你的脸颊。雷电，是自然最磅礴的呐喊，也是最神秘的力量。是什么让这一切发生？本章将深入探索“电”的奥秘。我们会从最基础的静电讲起，让你了解电荷是如何产生的，以及它们之间的相互作用。你将学会如何用简单的材料制作出属于自己的静电实验，体验电的“魔力”。接着，我们将逐步揭示电流的秘密，了解电是如何在导线中流动的，以及是什么驱动着这一切。你将了解到，电不仅仅是点亮你房间的灯泡，它更是现代社会运转的生命线，从微小的电子设备到庞大的工业机器，都离不开它的支持。我们还会探讨闪电和雷鸣的科学原理，让你在欣赏自然奇观的同时，也能理解其中的力量所在。 第三章：能量的秘密，世界的脉搏 你每天都在消耗能量，无论是奔跑、学习，还是吃饭睡觉。但你有没有想过，能量到底是什么？它从哪里来，又到哪里去？本章将带你认识能量的各种形态，以及它们之间的转化。你会了解到，太阳光蕴含着巨大的能量，驱动着地球上的生命；食物是我们的能量来源，为我们提供生长和活动的动力；而我们使用的电器，则将电能转化为光能、热能、机械能等等。我们将通过一些简单的例子，让你直观地感受到能量的转换过程，理解热力学定律的奇妙之处。你还会了解到，能量是守恒的，它不会凭空产生，也不会凭空消失，只是以不同的形式存在。 第四章：微观的奇迹，世界的基石 我们眼睛所能看到的，只是这个世界的一小部分。在这个微观的世界里，存在着无数微小而神奇的粒子，它们构成了我们眼前的一切。本章将带领你走进原子和分子的世界，了解物质是如何构成的。你会了解到，我们周围的空气、水、土壤，甚至我们自己的身体，都是由无数个微小的原子组合而成的。我们将用形象的比喻和有趣的动画，让你理解原子结构，以及电子、质子、中子这些基本粒子的作用。你还会了解到，分子是原子的组合，它们通过化学键连接在一起，形成了各种各样的物质。 第五章：世界的语言，连接你我 你每天都在与世界交流，无论是通过语言、文字，还是图像。但你有没有想过，信息是如何传递的？声音又是如何传播的？本章将带你探索信息的传播和声音的奥秘。你将了解到，声音是以波的形式传播的，就像水面上的涟漪一样。我们会讲解声波的产生、传播和接收过程，让你理解为什么你能听到别人的说话声，为什么音乐能带给你不同的感受。你还会了解到，信息传递的方式多种多样，从古老的烽火传书，到现代的无线电波，再到互联网上的数据传输，都体现了人类智慧的结晶。 第六章：好奇心的力量，驱动未来 这本书的最终目的，是点亮你心中那颗好奇的火种。科学并非高不可攀，它就存在于我们生活的每一个角落。通过阅读这本书，我们希望你能养成独立思考的习惯，学会观察生活中的细节，并用科学的眼光去探究事物背后的原理。我们会分享一些伟大科学家的故事，激励你去探索未知，去挑战不可能。你可能会发现，你对某个科学领域产生了浓厚的兴趣，并渴望深入了解。没关系，这本书为你打开了一扇门，未来的路，将由你自己的好奇心来指引。 《奥秘之光：点亮你的好奇心》不仅仅是一本读物，它更是一次与科学的对话，一次与未知的约会。 在这里，你将： 激发你的科学兴趣： 通过生动有趣的讲解和丰富的实例，让你爱上科学，发现科学的魅力。 培养你的科学思维： 学会观察、提问、分析和解决问题，为未来的学习和生活打下坚实的基础。 拓宽你的知识视野： 了解科学在日常生活中的应用，理解世界的运行规律。 点燃你的探索热情： 鼓励你勇于探索未知，敢于挑战权威，成为一个有独立思考能力的人。 这本书适合谁？ 所有对科学充满好奇心的11-14岁青少年。 希望培养孩子科学素养的家长和老师。 任何想要重新认识世界，发现生活之美的读者。 翻开这本书，让你的好奇心像光一样闪耀，照亮你探索世界的道路！

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始对这种科普读物抱有很大怀疑，毕竟很多同类书籍要么为了追求趣味性而牺牲了准确性，要么就是干巴巴地堆砌公式和概念，读起来像是在啃木头。但这本《什么是什么：什么是电》完全打破了我的固有印象。它的叙事节奏把握得极好，你知道吗？它不像是在“教”你知识，更像是在“引导”你一起去发现。比如讲到电流的形成，它没有直接抛出“电荷定向移动”这种定义，而是先描述了一个非常贴切的生活场景——城市里人流的拥挤和疏散，然后自然而然地引出了电荷的概念，那种恍然大悟的感觉简直让人上瘾。书里插图的设计也很有心思，不是那种呆板的示意图，而是充满设计感的，色彩搭配和布局都让人感到愉悦。读完一个章节，我甚至会忍不住拿起家里的电器，试着去想象里面的电子是如何工作的。这对于一个十来岁的孩子来说，绝对是一次难得的智力激发，它培养的不是死记硬背的能力，而是探究事物的底层逻辑的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于提升阅读理解能力也有巨大的帮助。很多科普书的结构是线性的，读起来容易疲劳，但这本书的逻辑线索非常清晰，它不是简单地罗列知识点，而是围绕着“电”这个核心概念，构建了一个完整的知识网络。每一个章节既可以独立阅读，又能相互印证，形成一个有机的整体。阅读体验就像是走在一个设计精巧的迷宫里，虽然每一步都有新的发现，但你永远不会感到迷失方向。作者的语言富有画面感，读到关于电磁感应的部分时，我仿佛能看到磁铁在导线圈中穿梭，诱发出电流的景象，那种动态的美感跃然纸上。这本书让我深刻体会到，科学是可以如此优雅和迷人的。它不只是知识的传递，更是一种思维方式的熏陶，鼓励我们去质疑、去探索、去用最简洁的方式解释最复杂的问题。我非常推荐给那些正在寻找一本能真正启发思考的课外读物的同龄人。

评分☆☆☆☆☆

我得承认，我是一个对阅读有比较高要求的人，尤其不喜欢那些故作高深的文字。但这本书的作者显然深谙“大道至简”的道理。它很少使用那些拗口的学术术语，即使用到了，也会立刻给出通俗易懂的解释，让人感觉作者非常尊重读者的智力水平，既不轻视我们，也不把我们当成什么都不懂的小白。比如在讲解静电现象时，它没有直接用复杂的公式去计算电荷分布，而是通过描述冬天脱毛衣时产生的“噼啪”声和吸附现象，让读者自己去体验那种看不见的力量是如何产生的。这种沉浸式的体验远比死记硬背公式有效得多。我甚至发现，自从读了这本书，我开始更细心地观察生活中的各种现象，比如路边的电线杆为什么会嗡嗡响？夏天打雷闪电是怎么回事？这本书就像一把钥匙，帮我打开了通往更深层次理解世界的大门，让我不再满足于“知道它能用”，而是想知道“它为什么能用”。

评分☆☆☆☆☆

这书真是太棒了，我简直停不下来！作者把那些复杂的东西讲得清晰明了，完全不像我以前看过的那些教科书一样枯燥乏味。特别是关于那个“力”的部分，我以前总觉得很抽象，但这本书里通过好多生动的例子，比如公园里的秋千，还有我们玩的弹力球，让我一下子就明白了受力是怎么影响物体运动的。我感觉自己好像真的能“看到”那些看不见的力在起作用一样。而且，作者的语言风格特别亲切，就像一个很有耐心的学长在给我讲解难题一样，一点架子都没有。我特别喜欢那种循序渐进的讲解方式，总是在你觉得要迷糊的时候，及时给出一个非常巧妙的比喻来帮你理清思路。这本书对我来说，不仅仅是学习知识，更像是一场有趣的思维探险。它让我开始用一种全新的眼光去看待我们身边的世界，原来那些看似平淡无奇的现象背后，都藏着这么深刻的科学原理。我强烈推荐给所有对自然科学感到好奇的小伙伴们，相信你们也会像我一样，一头栽进去，根本不想出来！

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让人惊喜。我一直以为“电”这个主题可以写得很窄，无非就是电池、灯泡那一套，没想到作者能从电的起源，聊到它在现代社会无处不在的应用，甚至还隐约触及了未来能源的方向。最让我佩服的是，它在保持科学严谨性的同时，完全没有让年龄成为阅读的障碍。书里会用一些非常巧妙的类比来解释复杂的物理现象，比如把电阻想象成一条泥泞的小路，电流就是急着赶路的人群，这条小路的“难走”程度就决定了电阻的大小——这个比喻真是太形象了，我一下子就记住了电阻的概念和它对电流的影响。而且，这本书的排版和纸张质量也非常好，拿在手里很有分量感，阅读体验本身就是一种享受。对于那些觉得物理枯燥、与自己生活无关的孩子来说，这本书简直是一剂良药，它会让你意识到，你每天使用的手机、电脑，它们的核心原理，其实就藏在这薄薄的几百页文字里。

评分☆☆☆☆☆

什么是什么这一套书都不错，每次趁活动就收集一些，已经买了不少了

评分☆☆☆☆☆

好，儿子要的，图书很精美，发货很快，第二天就到了。

评分☆☆☆☆☆

非常有收藏价值，可以给下下代用的

评分☆☆☆☆☆

感觉更适合小学生

评分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好很好很好很好很好很好很好

评分☆☆☆☆☆

价格合理，使用方便，质量不错，很好的书。

评分☆☆☆☆☆

什么是什么这一套书都不错，每次趁活动就收集一些，已经买了不少了

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

等他大了给他读