《电学的思维导图》

一、静电现象与电荷

• 电荷的种类:
  • 正电荷：玻璃棒摩擦丝绸
  • 负电荷：橡胶棒摩擦毛皮
• 电荷间的相互作用:
  • 同种电荷相互排斥
  • 异种电荷相互吸引
• 电荷守恒定律:
  • 电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。
  • 总电荷量保持不变。
• 元电荷:
  • 最小的电荷量，用e表示，e = 1.60 × 10⁻¹⁹ C
• 静电现象的应用与防止:
  • 应用：静电复印、静电除尘、静电喷涂
  • 防止：接地、增加空气湿度、使用抗静电材料

二、电流与电路

• 电流的形成:
  • 电荷的定向移动形成电流
  • 金属导体中自由电子的定向移动
• 电流的方向:
  • 规定：正电荷定向移动的方向为电流方向
  • 与自由电子的移动方向相反
• 电流的测量:
  • 电流表：串联在电路中
  • 量程、分度值
• 电路:
  • 组成部分：电源、开关、用电器、导线
  • 通路：电路闭合，电路中有电流
  • 断路（开路）：电路断开，电路中无电流
  • 短路：电流不经过用电器，直接流回电源
• 电路连接方式:
  • 串联电路：电流只有一条路径
  • 并联电路：电流有多条路径
  • 混联电路：既有串联又有并联
• 电路图:
  • 常用元件的电路符号
  • 根据实物图绘制电路图
  • 根据电路图连接实物图

三、电压与电阻

• 电压:
  • 电压是形成电流的原因，提供电能
  • 电源是提供电压的装置
• 电压的测量:
  • 电压表：并联在电路中
  • 量程、分度值
• 常见电压值:
  • 一节干电池：1.5V
  • 家庭电路：220V
  • 安全电压：不高于36V
• 电阻:
  • 电阻是对电流的阻碍作用
  • 符号：R，单位：Ω（欧姆）、kΩ（千欧）、MΩ（兆欧）
  • 影响因素：材料、长度、横截面积、温度
• 变阻器:
  • 滑动变阻器：改变电阻来改变电路中的电流和电压
  • 工作原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻
  • 正确接线方法：一上一下

四、欧姆定律

• 内容: 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
• 公式: I = U/R
• 变形公式: U = IR，R = U/I
• 应用:
  • 计算电流、电压、电阻
  • 分析电路
  • 判断电路故障

五、电功率

• 电能:
  • 电能是表示电流做功多少的物理量
  • 符号：W，单位：焦耳（J）、千瓦时（kW·h）
  • 1 kW·h = 3.6 × 10⁶ J
• 电功率:
  • 电功率是表示电流做功快慢的物理量
  • 符号：P，单位：瓦特（W）、千瓦（kW）
  • P = W/t
• 电功率的计算:
  • P = UI
  • P = I²R
  • P = U²/R
• 额定电压与额定功率:
  • 额定电压：用电器正常工作时的电压
  • 额定功率：用电器在额定电压下的功率
• 实际电压与实际功率:
  • 实际电压：用电器实际工作时的电压
  • 实际功率：用电器在实际电压下的功率
• 焦耳定律:
  • 电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
  • 公式：Q = I²Rt
  • 应用：电热器、电饭煲、电熨斗等

六、电与磁

• 磁现象:
  • 磁体：具有吸引铁、钴、镍等物质的性质
  • 磁极：磁体上磁性最强的部分
  • 磁性：磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质
• 磁感线:
  • 描述磁场分布的假想曲线
  • 磁感线的方向：在磁体外部，从N极出发，回到S极
• 地磁场:
  • 地球周围存在磁场
  • 地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近
• 电流的磁效应:
  • 电流周围存在磁场
  • 奥斯特实验
• 电磁铁:
  • 原理：电流的磁效应
  • 影响因素：电流大小、线圈匝数、铁芯
  • 应用：电磁起重机、电铃、继电器
• 电磁继电器:
  • 利用低电压、弱电流控制高电压、强电流的电路
  • 组成：电磁铁、衔铁、触点
• 通电导体在磁场中受力:
  • 力的大小与磁场强度、电流大小、导体长度有关
  • 力的方向与磁场方向、电流方向有关
  • 应用：电动机
• 电磁感应:
  • 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生电流
  • 感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关
  • 应用：发电机

七、家庭电路与安全用电

• 家庭电路的组成:
  • 进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、导线
• 电路的连接:
  • 灯泡：火线先进开关，再进灯泡，零线直接进灯泡
  • 三孔插座：左零右火上接地
• 安全用电原则:
  • 不接触低压带电体
  • 不靠近高压带电体
• 安全用电常识:
  • 湿手不触摸电器
  • 不乱接乱拉电线
  • 发现有人触电，立即切断电源

八、电学计算综合

• 串联电路的特点:
  • 电流处处相等：I = I₁ = I₂
  • 总电压等于各部分电路电压之和：U = U₁ + U₂
  • 总电阻等于各部分电阻之和：R = R₁ + R₂
• 并联电路的特点:
  • 干路电流等于各支路电流之和：I = I₁ + I₂
  • 各支路电压相等：U = U₁ = U₂
  • 总电阻的倒数等于各部分电阻的倒数之和：1/R = 1/R₁ + 1/R₂
• 电学公式的综合运用:
  • 欧姆定律、电功率公式、焦耳定律
  • 能量守恒定律
• 电路故障分析:
  • 短路：电流过大，熔丝熔断
  • 断路：电路中无电流，用电器不工作

This mind map provides a comprehensive overview of electricity, covering fundamental concepts to more advanced topics like electromagnetism and household circuits. Remember that this is a guide, and further research and practice are crucial for a complete understanding.