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当我还是个孩子的时候 ， 我最喜欢的电影之一是《呼吸2：电靴》 。这个电影既和点无关 ， 也没有多少和靴子有关的内容 。 虽然这部电影对我糟糕的舞技没有多大帮助 ， 但它确实让我时尔想到 ， 为青少年开设一个社区中心会有多么炫酷 。
你可能会想知道这和科学有什么关系 。 难道这是一期关于舞蹈的科学？当然不是 。 很不幸 ， 在介绍本周这一集的主题：电的时侯 ， 这只是一种相当幽默的引入 。
什么是电？
人们之所以称之为电是因为科学家称之为“电” 。 如果当你听到水流这个词时 ， 你首先想到的是一条湍急的河流或海底水流 ， 推动着船只的航线前进 ， 那么你离这里不远了 。 电流是一种带电粒子流 。
有几种不同类型的带电粒子载流子 ， 但通常当我们谈论电时 ， 我们谈论的是电子 。 如果你还记得我叙述过的关于原子的经历 ， 你就会记得电子是那些环绕在原子核周围的带有小负电荷的粒子 。
同样让我们看看：什么是静电呢？
尽管你可能通过观察吉米中子学到了什么 ， 但电子并不像微型太阳系中的行星那样绕着原子核运行 。 相反 ， 电子将大部分时间花在原子核周围的特定区域 ， 称为原子轨道 。 这些轨道有不同的形状 ， 这取决于一个原子有多少电子 ， 以及其他一些因素 。
这些原子轨道在原子核周围成层排列 。 为了研究电 ， 我们唯一真正关心的电子是外壳中的电子 ， 有时被他们被称为价电子 。
当电流流动时 ， 实际上发生的是这些价电子从一个原子移动到另一个原子 。
举例子
想象一下 ， 你有一根直径为一个原子厚的电线 。 如果你把电子推到导线的一端（比如从电池中） ， 它会尝试跳进它遇到的第一个原子的价壳中 。 当这个电子进入时 ， 它把一个价电子从原子中推出 ， 从这个原子进入下一个原子 ， 这个过程继续沿着导线的长度前进 。
你可能知道导体会导电 ， 而绝缘体不会 。 你可能不知道的是绝缘体和导体的区别 ， 是它们的价电子行为的不同 。
在大多数绝缘体中 ， 原子核对价电子施加了足够强的拉力 ， 以至于它们很难被赶出位置 。 由于电子不运动 ， 我们就没有任何电流 。
在大多数绝缘子中 ， 原子核对价电子施加了足够强的拉力 ， 以至于它们很难被赶出位置 。 由于电子不运动 ， 我们就没有任何电流 。
有一些不同的因素可以决定某物是绝缘体还是导体 。 像铜和银这样的原子的价电子能如此自由地流动到原子的原因之一是它们的内壳中有如此多的电子 ， 使价电子不受原子核的拉力 。 这使得价电子每当一个新电子把它们推到一边 ， 价电子就能从一个原子跳到另一个原子 。
让他们发光
绕着电线移动的电子没什么问题 ， 但如果我们想用电来做一些有用的事情 ， 比如打开灯呢？电子再一次成为这个节目的明星 。
在白炽灯里 ， 当电子进入灯丝中时 ， 它们会激发灯丝中的原子 ， 使它们振动 。 这种振动导致一些电子被转移到一个更高的能量壳体上 ， 但这种变化只是暂时的 。 过了一段时间 ， 电子就会下降到以前的水平 ， 以光子或光粒子的形式释放出额外的能量 。
相关知识
电子（英语：Electron）是一种带有负电的亚原子粒子 ， 通常标记为 {displaystyle e^{-!e^- ! 。 电子是第一代轻子 ， 以重力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用 。 轻子是构成物质的基本粒子之一 ， 无法被分解为更小的粒子 。 电子带有1/2自旋 ， 是一种费米子 ， 根据泡利不相容原理 ， 任何两个电子都不能处于同样的量子态 。 电子的反粒子是正电子 ， 其质量、自旋、带电量大小都与电子相同 ， 但是电量正负性与电子相反 。 电子与正电子会因碰撞而互相湮灭 ， 并在这过程中 ， 生成一对以上的光子 。
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