正文
许多知友来私信，要求在知乎上开个专栏，探讨有关开关电器的基本知识和应用技术，特别是居家配电中的开关电器应用技术。
本想在知乎上开场Live来介绍，但想想这里面的知识量如此之大，一场Live如何能讲完？于是决定先来个开场白，也即写若干篇“学点电器知识”系列文章，给我的Live做铺垫。
电器，不管是低压电器还是高压电器，以及家用电器，它所包含的理论和知识都十分丰富。这些知识涉及到物理、化学和电路理论，还有电子技术和微机测控技术，高低压配电和居家配电技术，甚至还有美学设计等等。
概括起来，电器的主体理论包括电器的发热理论、电器的电动力理论、电器的电接触理论、电器的电弧理论、电器的电磁理论。这些理论涉及到的科学大师有牛顿（发热理论）、霍姆（电接触理论）、汤逊（电弧理论）、麦克斯韦（电磁理论）等等。
考虑到知友们并非专业人士，也不一定是学生，也许只是一位对科学技术感兴趣的普通大众而已，因此我的行文以科普为主。
当然，必要的公式是躲避不开的。我会对这些公式的来源作讲解，并说明这些公式的意义和它们的应用价值。
在技术领域，把相关的理论和应用有机地接合起来，并对工程人员给予有效指导的文档就是标准和规范。因此，我的这些系列文章，也包括将来的专场Live，我会结合这些国际和国家标准规范来展开讨论。
开关电器技术，它的基础理论门槛很高。不过，那些科普作家们尚且能把诸如天文和生物等高大上的理论讲解的如此通俗，我也试着用中学文化水平来表述电器理论，对自己做一番挑战。
讲完开场白，我们这就开始。
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第一个概念：电路和节点电压
要弄懂电器，必须先弄懂什么是电路。
在初中上物理课时，我们第一次接触到电路。例如下图：
图1就是我们在初中就学过的电路。
依稀记得，中学老师是这样讲电路的：电路由电源、负载和连接导线构成，并且忽略导线的电阻。
事实上，电源有内阻，而导线也有电阻。如果我们不忽略这两个电阻，把它们合并为电阻r，据此我们就能绘制出图1的1图。注意到r与R串联。
2图是把1图加以具体化。我们来仔细看看2图：
图中的电源电压是6V，并且r=1欧，R=5欧，于是电流I和路端电压U分别为：
现在我们要给出一个很重要的概念了，就是节点电压。
我们在中学都知晓欧姆定律，并且知晓欧姆定律是指：流过某电阻的电流等于该电阻两端的电压除以该电阻的阻值。许多人就以此来理解电路中各处的电压。
现在，我们来建立有关节点电压的概念。
图2中，我们看到标记了A点、B点和C点等三处。这三处的电压就叫做节点电压。那么这三处的电压是多少？
在谈论节点电压时，首先要建立零电位点。
注意到2图的左下角C点左侧有一个接地符号，表示C点的参考电压为0V。
据此，我们推得，A点的电压是6V，B点的电压是5V，C点的电压当然就是0V。
如果我们把接地符号移到A点，则A点的电压是0V，B点的电压是-1V，C点的电压是-6V。
注意1：当节点电压值等于零时，并不代表此节点中没有电流。例如2图中的节点C，虽然它的电压为零，但节点C中流过的电流是I。
注意2：注意理解节点电压与欧姆定律中的电压不同，不要把电阻两端的电压理解为节点电压。
注意3：节点电压等于零，与中学生最喜欢的所谓超导体毫无关系。本系列文章与超导体毫无瓜葛，也不期望知友将这些系列文章中的概念引用到超导体的讨论中去。
节点电压的概念十分重要，它是我们进一步探讨电器的基础。从此以后，若不特别说明，讨论中一般都采用节点电压。
第二个概念：导体的电阻
我们来看图2：
图2中，我们看到了触头和导电杆。触头用于合分电路，而导电杆则用于导入和导出电流。由此可知，导电杆其实就是接触器这个电器内部的专用导体而已。
我们在前面已经说过，导体当然有电阻。那么导体上的电阻如何计算呢？
计算方法在中学学过，如下：
在这里，R是导体电阻，L是导体的长度，S是导体的截面面积，而ρ则是导体材料的电阻率。
电阻率很有意思，它会随着温度的升高而变大。因此电阻率有如下表达式：
在这里，ρ0是零度时的材料电阻率，α是材料的电阻温度系数，θ是实际温度。
如此一来，导体的电阻表达式变成这样了：
这个表达式告诉我们一个很重要的道理：原来开关电器的导电材料电阻阻值是会变化的，它的阻值随着环境温度升高而升高。
我们把开关电器的工作温度减去环境温度，得到的偏差叫做温升。温升用希腊字母τ来表达。
我们都知道绝对温度，绝对温度的单位是K，即开尔文温标。我们把摄氏度加上273.15度后，就是绝对温标。显见，温升τ的单位就是K。
国家标准GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》规定，当环境温度为40度时，铜导体的最高温升不得超过60K，镀锡导体的最高温升不得超过65K，而镀银导体的最高温升不得超过70K。
此标准是强制性国家标准，所有的低压开关电器都必须绝对满足此技术要求。
为何国家标准对开关电器的内部导体有温升的规定？
原来，这与材料的机械强度有关。温升越高，材料的机械强度会大幅度地降低。而开关电器内部的导体材料往往是结构件，例如图2中的导电杆同时又是触头的支架。当温升升高后，一旦导电杆材料软化，开关电器的结构就会发生变形，并可能由此造成严重后果。
开关电器如此，家用电器也是如此。所有开关电器都有温升的要求。
我们知道，当导电杆流过电流后，它会发热，但导电杆同时也会散热。于是导电杆的发热和散热会达到一种平衡。
那么这种平衡是否与导电杆的工作电流相关？我们且听下回分解。
