尝尝电的味道

真的能够品尝到电的味道吗？或许不行，但这个实验给人的感觉就好像是可以的。

以下是需要用到的东西。

□ 9 V 电池。

□ 电池端部的揿钮接头。

□ 万用表。

步骤

润湿你的舌头，用舌尖接触一个9 V电池的金属端子。你所感觉到的突发而强烈麻刺感是由电流引起的，这个电流由电池的一个端子流出，经过你舌头上（以及舌头里面）的水分，回到另外一个端子（见图1-16）。由于舌头的表层很薄（它实际上是一层黏液薄膜），神经靠近表面，所以很容易就可以感觉到电。

图1-16 在实验中发现学问之过程的第一步是用舌头来检查9V的电压

下面再伸出你的舌头，用薄纱布彻底擦干舌尖，在舌头没有变潮湿之前，重复前面的实验。这次你会感觉不怎么刺痛了。

这里到底发生什么了呢？让我们用一个万用表来寻找答案。

工具

设置万用表

首先，查看万用表的说明书，看是否需要放入电池，还是电池已经预装在里面了。

不要超过9 V

9 V的电池不会伤害到你。但请不要用更高电压的电池以及可以输出较大电流的较大电池来做这个实验。此外，如果你的牙齿上带有金属牙套，请格外小心，千万不要让电池碰到牙套。

大多数万用表都有可移动的导线，称作引线。在大多数万用表的前部，都有3个插孔，其中最左边的一个通常被保留作大电流（就是电的流动）测量之用。我们目前可以忽略这个插孔。

引线可能是黑色和红色的。将黑色的引线插入标记为“COM”或“Common”的插孔，将红色的引线插入标记为“V”或“volts”的插孔。详见图1-17到图1-20。

图1-17 黑色的引线插入共地孔（COM孔），红色引线插入红色插孔（红色插孔几乎总是位于万用表的右侧）

图1-18

图1-19

图1-20 在测量电阻和电压时，请将黑色引线插入共地插孔，红色引线插入“Volts”插孔。几乎所有的万用表都有另外一个独立的红色插孔，用来测量单位为安培（A）的大电流，这将在后面详细介绍

引线的另一端是金属长针，称作探针。在进行电气测量时，用探针去接触元件。探针检测电，但不会导致电显著地往外散发。因此探针不会伤害到你，除非你用探针的尖端戳自己。

如果你的万用表没有自动量程功能，那么拨盘上的每个位置旁都有一个数字。这个数字表示“不高于”的意思。譬如，假定你想检测一个6 V 的电池，在拨盘的电压区有一个位置标记为2，下一个位置标记为20，由于位置2 意味着“不高于2 V”，因此你必须拨到下一个位置，即拨到“不高于20 V”的位置。

如果你在什么地方没有弄对，进行了不恰当的测量，那么万用表将给出“E”或“L”这样的错误提示。这时请转动拨盘并重试。

基础知识

欧姆（Ω）

人们用英里或公里来量距离，用磅或公斤来量重量，用华氏度或摄氏度来量温度，用欧姆来量电阻。欧姆是国际单位制中的一个单位。

希腊字母Ω（欧米加）用来表示欧姆，如图1-21及图1-22所示。字母k（或kΩ）表示千欧，即1 000 Ω。字母M（或MΩ）表示兆欧，即1 000 000 Ω。

对电具有特别高的电阻的材料称作绝缘体，大多数的塑料，包括导线的彩色包皮都是绝缘体。

电阻特别低的材料称作导体，像铜、铝、银、金等金属都是很好的导体。

图1-21 Ω 是国际通用符号，用来表示以欧姆为单位的电阻

图1-22 可以找到Ω 的多种印刷体和书写体

步骤

下面我们用万用表来发现你舌头上的电阻。首先，将万用表设置到电阻档。如果是自动量程表，那么请注意观察它显示的是kΩ（意味着千欧）还是MΩ（意味着兆欧）。如果需要你手动设置量程，则请从不低于100 000 Ω（100 kΩ）开始。具体见图1-23 到图1-25。

图1-23

图1-24

将探针接触到你的舌头，两个探针保持大约1 in 的距离。注意读数，它应该为50 kΩ 左右。现在放下探针，伸出你的舌头，并用一块纱布十分小心地、彻底地擦干舌头。在舌头变得潮湿之前，重复以上测试，此时的读数应该要比前面的高。最后，将探头按压在你的手（或者手臂）的皮肤上，此时你可能根本就得不到读数，除非你把皮肤弄湿。

9 V 的电池中含有化学物质，会释放电子（带电的粒子），由于电池中化学反应的原因，电子会从电池的一端流向另外一端。将电池内的组成单元想象成两个水箱，一个是满的，另一个是空的。如果二者由一个管子相连，则水将在二者间流动，直到它们的水位相等为止。图1-26也许可以帮助你想象这一点。同样地，当你在电池的两端之间开通一条电的通道时，电子就会在两端之间流动，即使这个通道仅仅由舌头上的水分构成时也是如此。

当你的皮肤潮湿的时候（例如你出了汗），它的电阻就会降低。这个原理用于测谎仪，因为当一个人有意识地撒谎的时候，在紧张的条件下，就容易出汗。

图1-25 为了测量电阻，请将拨盘拨到欧姆符号（Ω）位置。在自动量程的万用表上，你可以通过重复按压量程按钮来显示不同的电阻量程，或者简单地直接将探针接触电阻并等待万用表自动选择量程。手动量程的万用表需要你自己用拨盘来选择量程（为了测量皮肤的电阻，应该设置在100 kΩ 或更高的位置）。如果没有得到有意义的读数，请试着换一个量程

图1-26 将电池中的组成单元想象成两个圆柱体：一个充满了水，另一个则是空的。在两个圆柱体间开辟一条连接通道，那么水就会流动，直到两方的水位相等为止。连接的阻力越小，流动就越快

背景知识

发现电阻的人

图1-27 的照片是欧姆（Georg Simon Ohm），他于1787年出生于德国的巴伐利亚。他一生的大部分时间都在默默无闻地工作着，使用自己制作的金属线来研究电的特性（在19世纪初，人们不可能驾着卡车去现代才有的家得宝[1]店购买一圈后来才出现的连接线）。

图1-27 欧姆——摄于他的开创性工作受到表彰以后。欧姆的这些工作大都是在默默无闻中进行的

尽管资源有限，他的数学技能也不好，但欧姆在1827年证明了，只要温度保持不变，导体（例如铜）的电阻变化与其横截面积成反比，流过的电流与施加在其两端的电压成正比。14年以后，伦敦皇家协会最终承认了他的这一贡献的重大意义，并将科普利奖（Copley Medal）颁发给他。今天，人们将他的发现称作欧姆定律。

深入研究

将揿钮接头的端帽（见图1-8所示）安装到9 V 电池上。拿起连接在端帽上的两根导线，使裸露的两个导线端部靠近，距离只相隔几毫米。用它们去接触你的舌头。然后将两导线的端部分开到几英寸，再接触你的舌头。参考图1-28。请问是否注意到两者的差别？

图1-28 更改舌头测试的距离可以证明，较短的距离具有较小的电阻，它允许较大的电流通过，因而会产生较大的刺痛

用万用表来测量你舌头的电阻，测量时要改变两个探头间的距离。当电在较短的距离内通过时，它遇到的总电阻较小。因此，电流（每秒钟流过的电）增加。也可以在手臂上做类似的实验，如图1-29所示。

图1-29 在测定皮肤的电阻之前，先将其弄湿。你会发现，当把万用表的探针分隔远一点的时候，电阻就会上升。电阻与距离成正比

用万用表测量水的电阻。在水中溶入一些盐，再测一次。然后再试着测测蒸馏水的电阻（在干净的玻璃杯中进行）。

我们的周围世界充满了各种材料，它们导电的电阻各不相同。

清理与回收

这个实验不会毁坏你的电池，也不会对其产生显著的放电。它们还可以继续使用。

在搁置万用表之前，请记得关闭电源。

短路

短路是危险的。千万不要将家中的电源插口短路：那将导致“砰”的一声巨响，发出明亮的闪光，你所用的导线或工具将发生部分熔化，从熔融金属中飞出的颗粒会烧伤你或使你致盲。

如果你将汽车电池短路，那么流过的电流将特别大，有可能会导致电池爆炸，电池中的硫酸会洒你一身（图1-30）。

图1-30 曾经将扳手失落在汽车电池接线柱上的人都可以告诉你，即使是12 V 的电池，只要电池容量足够大，短路都会是一件惊天动地的事情

锂电池也很危险。千万不要短路锂电池：那将引起火灾，使你烧伤（图1-31）。

这个实验只能使用碱性电池，并且只能使用单节AA电池（图1-32）。你还要戴上安全眼镜，以防所用的电池存在缺陷。

图1-31 锂电池（常用于笔记本电脑）的内阻低，允许大电流通过，后果难料。因此绝对不要傻到去短路锂电池

图1-32 如果你认真地遵从我的指令，短路一节碱性电池应该是安全的。不过即便如此，由于电池会变得很烫，因此摸起来不会好受的。不要用任何的可充电电池来做这个实验