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现代科学认识对“电气工程”中的气的认识
现代科学认为:物质是由原子组成,原子由原子核和核外电子组成。原子核带正电,电子带负电,原子显电中性。但在一些物理作用下(主要有3类途径:摩擦起电、接触带电,感应带电),部分原子会失掉一些核外电子,从而显正电性;部分原子会得到一些电子,从而显负电性。
电子是带有最小电荷的粒子,物理学家把最小电荷叫做元电荷,用符号e表示(e=1.6x10⁻¹9)。任何带电体所带电荷量都是e的整数倍。电荷的流动就产生了电流。这几乎是现代物理学对电的最准确的认识了。
基于这一逻辑,我们知道,电的本质是电子的运动,而电子是一种微观粒子,在原子如此小的空间(直径约10⁻¹⁰m)内作高速(接近光速3×10⁸m·s⁻¹)运动,核外电子的运动与宏观物体运动不同,没有确定的方向和轨迹,只能用电子云描述它在原子核外空间某处出现机会(几率)的大小。
根据量子力学中的测不准原理,我们不可能同时准确地测定出电子在某一时刻所处的位置和运动速度,也不能描画出它的运动轨迹。
因此,人们常用一种能够表示电子在一定时间内在核外空间各处出现机会的模型来描述电子在核外的的运动。这种模型的三维图像结果看上去,就像是在原子核周围的空间,由于电子的运动而形成了阴电气氛。
描述电子在原子核周围各区域出现的几率。可以在图像中用电子云密度(阴电气氛的浓厚程度)来表示,以不同的浓淡点代表几率的大小,其结果像电子在原子核周围形成的雾气,所以也叫作电子气体,即电气。
由此可知,电气是囊落了所有电子运动相关的物理现象,既包括强电、也包括弱电,电气泛指一切电,因此在国外的大学电气工程electrical engineering涵盖了power engineering(强电)、electronic engineering(弱电)、information engineering(弱电)。
但在中国,电气就特指强电了(power engineering)。
因为电气的起源就是研究闪电等强电现象开始的,以功率为主,到后来才开始利用电来表示信号,从而产生了信息学、电子学、计算机等等这些以信号为主的技术门类,即电气应该包括功率、信号两个层面。
我想这是电气最科学靠谱的解释了吧。