通常情况下，电流通过导体以后，导体都会发热，我们称这种现象为电流的热效应。导体的电阻越大，热效应就越强。比如，电炉的炉线，就是电阻值很大的电阻线。还有电烙铁、电熨斗等都是同样的原理。
给人们提供热能的电器，它发出的热能越多越好。而有些电器，却要尽量让它少发热，如电动机、电风扇、电冰箱、电视机等。
电能还能转变成光能，制成实用的照明用具。
世界上最早利用电流发光的装置，就是1802年俄国人雅布洛奇科夫设计的电烛。但是，由于它消耗的电流多，产生的热量大，发出的光很刺眼，所以做一般的照明用具很不理想。
1804年，英国人格罗夫，把白金丝密封在真空的玻璃泡中，造成了一种电灯泡，能够发出柔和的光线。因为白金的电阻不大，很难做出理想的灯丝，所以也没有实用价值。
对此贡献最大的当数美国的大发明家爱迪生，他把稻草、杉木、亚麻、纸等许多种材料制成炭丝来进行试验，终于发现用棉线制成的炭丝效果最好，灯泡的寿命可达几百小时。
1880年，爱迪生又发明了炭化竹丝灯，这种灯的效果更好，能连续使用1000多个小时，受到人们的普遍欢迎。现在，白炽灯的灯丝已是钨丝了，它的性能比竹丝更好。
电能的转化说明了电热和电光是密切联系的。但是，在白炽灯中，大部分电能在发热中浪费了，只有9％左右的电能变成了光。
科学家们为了节约电能，制造了一种能发冷光的物质——荧光粉。
把荧光粉涂在玻璃管的内壁上，管内两端装上钨丝做的电极，把管内的空气抽掉，再给管里充入少量的水银和氩气，然后把玻璃管的两端密封起来，就制成了一只荧光灯管。通电以后，水银蒸气放电，发出人眼看不见的紫外线。紫外线射到荧光粉上，荧光粉就发出可见光。如果用卤磷酸钙做荧光粉，就发出白色的光，和日光差不多。所以，人们习惯称之为日光灯。
日光灯通电发光以后，温度不到50℃，消耗的电能比较少，但是它的发光效率却是白炽灯的四五倍，寿命也比白炽灯长，一般可以使用两三千小时。
以上讲的能量也就是电功。电功是用焦耳来做单位的，用单位时间内所做电功的多少来表示做功的快慢。通常人们是用电流在一秒钟内所做的功来比较做功的快慢，这就叫做电功率，它的单位是瓦特或千瓦。
奇妙的电磁感应
人类认识电磁现象是从发现天然磁体开始的。早在2000年前，我国就有人发现了一种能吸铁的“石头”，这就是磁铁，俗名“吸铁石”。
奇妙的电磁感应后来人们又发现，一个自由旋转的磁体，在静止的时候，总是停在南北的方向上，一端指南，一端指北。我们把指南的一端叫S极，指北的一端叫N极。
磁被发现很早，但是，直到19世纪初，人们对它的认识还是比较肤浅的。磁究竟是什么东西？它是怎样产生的？磁性又是怎么来的？科学家们进行了实验和研究。
在研究中，人们根据闪电现象把铁钻变磁铁的原因跟“电”联系起来了。最早探索这一现象的是丹麦物理学家奥斯特。
1819年冬，奥斯特在做实验时发现了一个奇妙的现象：放在通电导线旁边的磁针发生了偏转，断电后它又回到原来的位置。到底是什么力量使磁针发生偏转呢？奥斯特想到了电流。他又进一步分析、研究这种现象，终于在1820年7月发表了他的研究成果：导体中的电流在导体周围产生了一个环形磁场。这种现象叫做电流的磁效应。
此后，科学家们在这一基础上还发现，不但电流能产生磁，而且磁也能产生电流。这为电动机和发电机的发明创造奠定了理论基础。
法国物理学家安培在实验中找出了电流形成磁场的规律。直线电流的方向和它的磁力线方向之间的关系可用安培定则来判定：用右手握住导线，让大拇指所指的方向跟电流的方向一致那么弯曲的四指所指的方向就是磁力线的环线方向。因此，安培定则也叫做右手螺旋定则。
1822年，法国物理学家阿拉戈发现，通电的线圈放到铁屑上，能把许多铁屑“粘”起来；断开电流，铁屑就立即脱落。同时，他还发现，在线圈中插入铁心，能大大增强线圈的磁性。这就是最早的电磁铁。
电流可以产生磁场，那么，反过来把电流放到磁场中，将会发生什么现象呢？
通过通电的线圈在磁场中受力情况的实验，说明电磁铁的磁场跟另一通电线圈所产生的磁场也像两块永久磁铁那样，是异名极相吸，同名极相斥的。
通电导线在磁场中受力的方向，跟导体中电流方向、磁场方向（磁力线的方向）之间有一定的关系。它们之间的关系可以用左手定则来判断。
即伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁场中，让磁力线垂直穿过手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的受力方向。
既然通电的导体能够产生磁场，那么，能不能利用磁场来获得电流呢？不少科学家对这个问题进行了大量的实验探索，首先获得成功的是英国的物理学家法拉第。
法拉第从实验中认识到：静止导线中的电流，只有在变化的时候，才能在另一根静止的导线中感应出电流；而静止导线中的稳定电流，不能在另一个固定导线中感应出电流来。于是，他得出了一个基本原理：变化的磁力线能使闭合电路中的导体产生电荷。
但是，导线相对于磁体的运动，并不是在任何情况下都能产生电流的，它要符合一定的条件。闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁力线的运动时，导体中才能产生电流。
由实验得知，导体运动的方向、磁力线的方向和感应电流的方向之间的关系，可以用右手定则来判定：伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，让磁力线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动的方向，那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
为了获得实用的持续电流，人们应用电磁感应的原理，制造了发电机。法拉第的圆盘手摇发电机，可算是最早的发电机。这种发电机，能产生一种大小和方向都不变的持续电流，我们把它叫做直流电。不过这种发电机产生的电流很小，不实用。实际的直流发电机，结构要精密得多，功率也大得多。
还有一种能够产生持续电流的发电机，它使用一个矩形金属线框绕着垂直于磁力线的轴匀速转动，就能感生出电流来。根据右手定则可以判断出，线框转动一周，感应电流的方向要改变一次。同时，由于转动的过程中在不同的位置线框切割磁力线的多少不同，感生电流的大小也不同。
所以，这种发电机发出的电流，大小和方向都在不断地做周期性变化，我们把这种电流叫做交流电。在生产和生活中，交流电应用最广泛。经过整流以后，交流电可成直流电。
直流电和交流电产生的途径不一样，两者在性质上也有明显区别。
直流电的磁场是稳定的，交流电的磁场强弱和方向都在不断地变化。
直流电和交流电的传导方式也有所不同。直流电是在导线的整个截面上流过，也就是说导体的截面积越大，通过的电流越大。而交流电就不同了，因为它周期性改变着大小和方向，所以在导体中传导的时候，有沿着导体外层流动的趋势，这就是交流电的集肤效应。
而且交流电频率越高，这种集肤效应就越明显。因此，一些频率达到几千周或者几万周的交流电，它们用的导线往往做成空心的或者管状的，就是这个缘故。
鸽子千里能识途
大家知道，鸽子放到几百公里甚至一二千公里以外，仍能飞回家去，其奥妙何在呢？
你也许会说是鸽子的眼神好，记忆力惊人。但有人做过试验：把鸽子装在严密遮挡的笼子里，并带到一个陌生的地方放飞，它们仍能轻而易举地飞回家。
有人还做了这样的试验：在鸽子头顶和脖子上绕几匝线圈，以小电池供电，令鸽子头部产生一个均匀的附加磁场。当电流顺时针方向流动时，在阴天放飞的鸽子就会向四面八方乱飞。于是人们揭开了这个谜：是地球磁场对鸽子辨别方向起到了重要的作用。
事实上，地球磁场是较弱的，其磁感应强度仅有永久磁铁的万分之一，但有些飞禽、昆虫等小动物，对磁场有非常灵敏的探测能力，鸽子便是其中之一。
鸽子体内的电阻大约1000Ω左右，当它在地球磁场中展翅飞行时，会切割磁力线，因而在两翅之间产生感生电动势。鸽子向不同方向飞行时，切割磁力线的角度不同，所以产生的感生电动势也不同。这样，鸽子体内灵敏的感受器官即可根据感生电动势的大小来判别其飞行方向。
现在请再来想给鸽子加附加磁场的实验：当给鸽子加上那个磁场时，由于总磁场发生了变化，使鸽子原有的一套判别方向的经验失灵，因此在阴天它们就会漫无目的地乱飞了。其实，地球磁场并非鸽子惟一的导航罗盘，在晴天放飞时，即便加入上述附加磁场，鸽子依然能定向飞行。这是因为鸽子能检测偏振光，在晴天它能根据太阳的位置来选择特定的飞行方向，并由体内生物钟的移动进行相应的校正。
除鸽子外，甲虫、蜜蜂、苍蝇、鱼、白蚁、蜗牛等也都能检测出地球磁场。其中蜜蜂的检测能力最强，它对于仅有地球磁场几千分之一的磁场也能灵敏地作出反应。自动门的自动原理在许多高级商厦或大厅前，都装有一种能自动开关的门。当人走向它时，门会自动打开，等人进去后，它又自动关闭。真是太奇了！它怎么知道有人要进去？又是什么力量把门打开的呢？其实，最早的自动门在3000年以前就有了，只是比现在的复杂得多。
在科学发展的今天，自动门的种类越来越多，构造也越来越简单。它们以不同的方式感受人的到来和离去，最后又都通过电的力量把门打开或关上。
最常见的自动门是地毯式自动门。
这种门是在门前放一块地毯，地毯下面有一条电线与电源相连。当人往地毯上一站，地毯的重量便增加了，于是电源接通，把门打开；人进去后，地毯上的重量减少了，电源断掉，过了几秒钟后，门便自动关上。
生活中处处存在的电
大自然中有两种电，一种叫正电，另一种叫负电，（也分别叫做正电荷和负电荷）。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。像大自然的双生子一样，经过摩擦的两个物体，会同时分别带上数量相等、正负相反的电荷。由于异种电荷相互吸引，经过摩擦后的两个物体就相互吸引了。梳头时梳子吸引头发就是因为梳子和头发经过摩擦分别带上了正电和负电的缘故。
经过摩擦产生的正电和负电的量如果足够多，它们之间就会产生很高的电压，可以达到几千伏（“伏”是电压的单位。家庭用电的电压是220伏，电动理发推子的电压才36伏）。这时两种正负电荷会通过物体间的空气吸引复合在一起。这种复合叫正负电的中和。中和以后，物体就不带电了。两个物体带的正负电的中和过程叫放电。放电有时是很激烈的。脱衣、梳头时发出的火花和劈啪声就是正负电激烈中和的表现。
并不是任何两个物体经过摩擦都能带电。拿一根金属棒，如铁棒或铝棒，在衣服上摩擦几下，金属棒并不吸引轻小物体，说明金属棒经过摩擦并没有带上电荷。这是因为金属棒能传电，人体也能传电。能传电的物体叫导体。金属棒经过摩擦即使带上了电荷也会通过人手传到人身上或进而通过人体传入地下。这样金属棒经过摩擦就带不上电了。与此相反，梳子和干燥的头发不能传电。它们叫绝缘体。通过摩擦在它们上面产生的电就不会传走，而且越集越多，因而就能显出电性，如相互吸引或吸引轻微物体了。这种呆在物体上而不走失的电叫静电。
不要小看摩擦生电时产生的火花。它有时会引起很大的灾难。报上登过这样一件事。一个工厂的家属宿舍里一位考人用煤气烧水洗澡。浴后老人穿上尼龙袜，因为穿的不合适又脱下来。就在袜子离开脚的一瞬间，一声巨响，引起一场大火。工厂出动九辆消防车才把大火扑灭。这时老人已被烧死。查找原因时，原来是烧水的时候煤气大量泄漏，充满了房间，老人脱袜时摩擦产生的静电火花引起了煤气的爆炸。
还有一则报导。在一个液化石油气供气站，两位女工正在向瓶内充气，其中一位女工头戴尼龙纱巾。当她转身用手解下尼龙纱巾时，突然发生爆炸。经调查，认定是该供气站漏气严重，通风又不好，以致室内石油气浓度过大。这位女工解下尼龙纱巾时，纱巾与头发摩擦产生了火花。这火花就是引起爆炸的罪魁祸首。
使用煤气或液化石油气时要小心静电火花啊！
揭开雷电的奥秘
世界上所有的民族，对雷电都曾有过一种本能的恐惧。在古老的神话中，都把雷视为“上帝之火”，是天神发怒的结果，也是对人的惩罚与警告。
美国科学家富兰克林不相信这些说法，为了搞清雷电是怎么回事，他对天空中的闪电和莱顿瓶产生的电火花进行了长期的观察、分析、对比和研究。终于揭开了雷电的秘密，并找到了征服雷电的办法。
