電安全關系到每個家庭，多大的線，能承受多大的電流，這是有規定的，不能隨便亂用。如下列舉下常用線對應的電流量。

工作溫度30℃，長期連續90％負載下的載流量如下

1.5平方毫米---13A

2.5平方毫米---26A

4平方毫米---32A

6平方毫米---47A

16平方毫米---92A

25平方毫米---120A

35平方毫米---150A

電流換算功率：

1A＝220W，

10A＝2200W，依此類推。

例如：如果載流量是14A的銅線，就是：220W×14＝3080W, 那么1.5平方銅線功率約是3.08千瓦。

國標允許的長期電流 ：

4平方是 25-32A

6平方是 32-40A

其實這些都是理論安全數值,極限數值還要大于這些的。

2.5平方的銅線允許使用的最大功率是：5500W。

4平方的8000W，6平方9000W也沒問題。

40A的數字電表正常9000W絕對沒問題.機械的12000W也不會燒毀的。

銅芯電線允許長期電流：

2.5 平方毫米(16A～25A)

4平方毫米(25A～32A)

6平方毫米(32A～40A)

舉例說明 ：

1、每臺計算機耗電約為200～300W(約1～1.5A)，那么10臺計算機就需要一條2.5 平方毫米的銅芯電線供電，否則可能發生火災。

2、大3匹空調耗電約為3000W(約14A)，那么1臺空調就需要單獨的一條2.5 平方毫米的銅芯電線供電。

3、現在的住房進線一般是4平方毫米的銅線，因此，同時開啟的家用電器不得超過25A(即5500瓦)，有人將房屋內的電線更換成6平方毫米的銅線是沒有用處的，因為進入電表的電線是4平方毫米的。

4、早期的住房(15年前) 進線一般是2.5平方毫米的鋁線，因此，同時開啟的家用電器不得超過13A(即2800瓦)。

5、耗電量比較大的家用電器是：空調5A(1.2匹)，電熱水器10A，微波爐4A，電飯煲4A，洗碗機8A，帶烘干功能的洗衣機10A，電開水器4A。

在電源引起的火災中，有90％是由于接頭發熱造成的，因此所有的接頭均要焊接，不能焊接的接觸器件5～10年必須更換(比如插座、空氣開關等)。

品：科普中國

制作：陳星

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

如前兩期提到的，目前一共有七個基本國際單位：時間“秒”，長度“米”，質量“千克”，絕對溫度“開爾文”，電流“安培”，發光強度“坎德拉”，物質的量“摩爾”。在這我們繼續介紹日常生活中常見的溫度和電流的基本單位的物理定義。

溫度“開爾文”

日常生活中我們使用的溫度是攝氏溫標，單位是攝氏度。它的定義是這樣的：在標準大氣壓下，純水的凝固點（即固液共存的溫度）為0°C，水的沸點為100°C，中間劃分為100等份，每等份為1°C。這個定義是在1742年由瑞典天文學家安德斯·攝爾修斯給出的，為了紀念他，1954年的第十屆國際計量大會特別將此溫標命名為“攝氏溫標”。現在，攝氏溫標已被世界上絕大多數國家所采用。

安德斯·攝爾修斯

另外還有一種比較常見的是華氏溫標。華氏溫標的定義是這樣的：在標準大氣壓下，冰的熔點為32℉，水的沸點為212℉，中間有180等分，每等分為華氏1度。從定義不難看出，華氏溫標的起點比攝氏溫標更低，而且華氏溫標的一度要比攝氏溫標小。目前世界上只有美國在使用華氏溫標，其他絕大多數國家使用的都是攝氏溫標（圖中綠色的是華氏溫標使用范圍，灰色的是攝氏溫標）：

雖然攝氏溫標在日常生活中使用廣泛，但是它卻不是科學研究中的主角，在科學研究上最常使用的是熱力學溫標（或者絕對溫標、開爾文溫標）。

熱力學溫標是由英國物理學家威廉·湯姆森，第一代開爾文男爵于1848年利用熱力學第二定律的推論卡諾定理引入的。它是一個純理論上的溫標，與測溫物質的屬性無關，因此它在科學研究上的應用更加廣泛。

威廉·湯姆森

熱力學溫標的單位是開爾文，符號是K, 它現有的定義是：1開爾文定義為水的三相點與絕對零度相差的1?273.16。絕對溫標的定義其實是根據攝氏溫標而定的，這也就是為什么它們的0度的起點不同，但是溫度差1開爾文=1攝氏度。下面我們來簡單說明一下這個定義。

如圖，

三相點是指在熱力學里，使一種物質三相（氣相，液相，固相）達到熱力學平衡共存時的一組溫度和壓強數值。比如，水的固-液-氣-三相點是0.01℃（273.16K）及611.73Pa。在這個溫度和壓強下，水蒸氣，水和冰這三相可以同時存在。這就和在一個標準大氣壓下，零攝氏度的水和冰能同時存在是一個道理。水的三相點溫度是273.16K, 那么它的1/273.16就是1開爾文（K）了。

我們日常生活中使用的攝氏度和絕對溫度的換算關系是線性的，非常簡單：

[°C]=[K] - 273.15

熱力學溫標的起點絕對零度（0K）,根據熱力學第三定律，絕對零度是不可能達到的，我們只能去無限的接近這個溫度。因為根據理論上的預言，在這個溫度下，物體內部的原子會停止運動，內部的熵會變為零，而這是量子力學所不允許的，因此絕對零度是不可能實現的。

現有的絕對溫度的單位“開爾文”的定義還是有一定缺陷的，因為它是基于水的性質而定義的，這個定義并不能滿足于在低于20 K和高于1300 K處的使用，因此國際計量委員會從2005就開始著手重新定義“開爾文”，目前計劃使用波爾茲曼常數，這樣的新定義可以使得溫度單位的定義不再依賴于任何的物質、測量手段和溫度范圍。當然，這樣的新定義是基于之前定義的，會保持定義的聯系性，日常生活中不會覺察到有任何的不同。例如，水還是會在0攝氏度時結冰，生活中的溫度計還依然能正常使用。

電流“安培”

電流也是我們日常生活中非常常見的東西了。平時，我們聽到更多的是電壓的單位“伏特”或者電阻的單位“歐姆”，但是它們都不是基本的物理量，它們的定義都是基于電流的單位“安培”的。

電流

“安培”的符號是“A”, 它是以法國數學家和物理學家安德烈-馬里·安培命名的，為了紀念他在經典電磁學方面的貢獻。“1安培”的定義是：真空中，截面積可忽略的兩根相距1米的無限長平行圓直導線內，通以等量恒定電流時，若導線間相互作用在每米長度上的力為2×10^–7牛頓，則每根導線中的電流為一安培。

可以看出，“安培”的定義通過力學單位“牛頓（N）”和之前說過的質量單位“千克”聯系了起來，因此“千克”的定義也會影響到“安培”的定義。下面我們來解釋一下這個定義。

由于電磁是可以相互轉化的，例如發電機就是“磁生電”效應的應用。電動機、馬達等就是“電生磁”效應的應用。當然，不管是“磁生電”，還是“電生磁”，這些過程的轉變都是需要能量的，不可能無中生有。在“安培”的定義中，兩根平行的導線通電后會在自己的周圍產生磁場，如果電流方向是相同的，那么它們之間會產生吸引力，反之，就是排斥力。這主要是由電子在磁場中運動所受的洛倫茲力導致的。它們之間相互作用力（吸引或者排斥）的大小和電流的大小有著如下的關系：

其中

是兩根導線中電流的大小，一般來說它們是相等的，

是一個物理常數，叫做真空磁導率，它的大小是4π×10^-7牛頓/安培^2。

是兩根導線之間的距離。不難算出，當

時，

。

在這里多說一些關于電流的基本知識。電流本質上是帶電元電荷（絕大多數情況下是電子）的定向移動產生的。在沒有電源時，在導體內，可移動的載電電荷不停地隨機移動，就像氣體的粒子。這些電荷載子移動的平均漂移速度必須等于零。當加上電源之后，導體兩端就有了電勢差，迫使載電電荷產生一個不為零的平均漂移速度。這就好比，在廣場上人流的移動是隨機的，朝哪個方向的人都一樣多，人流的平均速度為零。但是一旦當某個方向發生了有意思的事情，人流就會趨向那個方向移動，這時人流就會有一個不為零的平均速度。

值得注意的是，一般金屬導體中電子的平均漂移速度是非常小的，大概在10^-4到10^-5m/s，因此很容易判斷，電流的移動速度并不是電子的平均漂移速度，而是導體內電場的移動速度，這個速度是光速。正是因為電流是以光速在導體內流動的，我們才能在打開電源的幾乎瞬間就點亮電燈，否則的話，真的是要等上好幾個小時才能看到明亮的燈光。另外，由于電子的帶負電，因此電流的實際方向和電子漂移速度的方向是相反的。

電流的大小和單位時間內通過導線橫截面積的電荷的數目有關。這也是電流最本質的定義。之前有科學家就建議，直接通過元電荷來定義電流的單位“安培”，這個提議在2014年第25屆國際度量衡大會上討論過，但是沒有被采納。但是目前“安培”的定義存在諸多缺陷，比如說它是基于力的大小而定義的，這限制了它的精度，另外還有定義中所要求的平行的無限長面積可忽略的直導線，這在實際中幾乎是不可能實現的。因此未來不久電流單位“安培”必將會被重新定義。

相比于之前介紹的幾個基本物理量和它們的單位，電流這個物理量顯得更加“現代”一些。特別是“磁生電”的現象被發現以后，電流得以大規模的被應用，成為了人類現代社會一個必不可少的支撐。

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