電能是電荷運動產生的,通常簡稱為"電"。最終,它起源于電磁力:自然界四種基本力之一,也是對帶電物體行為負責的力。電能是亞原子粒子與這種力相互作用的結果。電能表現為自然現象,如閃電和人類產生、傳輸和儲存電力的能力對...
電能是電荷運動產生的,通常簡稱為"電"。最終,它起源于電磁力:自然界四種基本力之一,也是對帶電物體行為負責的力。電能是亞原子粒子與這種力相互作用的結果。電能表現為自然現象,如閃電和人類產生、傳輸和儲存電力的能力對現代工業、技術以及大多數國家的家庭生活都至關重要。

羅伯特·博伊爾電能的來源有兩種電荷,稱為正電荷和負電荷如果兩個帶電物體彼此靠近,它們會受到一個力。如果電荷相同,無論是正電荷還是負電荷,力都會把物體推開。如果它們有不同的電荷,它們會互相吸引,這種斥力或吸引力被稱為電磁力,可以利用它來產生電能流。

在內燃機車上,柴油機提供動力連接到一個電動牽引電機上,該電機能轉動裝置的輪子原子是由一個含有帶正電荷的質子的原子核組成的,帶負電荷的電子圍繞著原子核運行。質子通常保持在原子核內,但電子可以從一個原子移動到另一個原子,使它們能夠流過導電的材料,如金屬。電子超過質子的地方負電荷;有缺陷的地方會有正電荷。由于相反的電荷互相吸引,如果允許的話,電子將從帶負電的區域流向帶正電荷的區域,從而產生電流洗衣機是使用電動機的家用電器它本身和作為遠距離傳輸能量的一種手段都是有用的。它對各種工業過程、電信和互聯網、計算機、電視和許多其他常用的設備都是必不可少的。它還可以轉換成其他形式的能源,用于其他各種用途

電源逆變器,可用于將直流電轉換為交流當電流流過導體時,它會產生一定量的熱量。產生的熱量取決于材料導電的程度。一個好的導體,如銅,產生的熱量很少。因此,通常使用銅線和電纜來傳輸電能:當產生熱量時,能量會損失,所以一個好的導體可以將能量損失降到最低。導電性較差的材料會產生更多的熱量,所以它們通常用于電加熱器、炊具和烤箱中,例如,

變壓器通常用于減少流向筆記本電腦等設備的電流電能也可以轉化為光。早期的弧光燈依靠一個小間隙的放電將空氣加熱到發光的地方,這與閃電的原理相同。后來,燈絲燈泡問世了:它依靠電流使一根細線發出白熱的光。現代,節能燈泡通過高壓電流通過稀薄的氣體,產生紫外線,紫外線照射在熒光涂層上產生可見光。

水電站大壩可以用來發電能量當一種導電材料,如銅線,在磁場中移動時,就會產生電流。相反,流過導線的電流,如果遇到磁場,就會產生運動。這就是電動機的原理。這些裝置由磁鐵和銅線線圈組成當電流流過電線時,會產生轉向運動。電動機廣泛應用于工業和家庭,例如洗衣機和DVD播放機。

電力通過電網輸送測量電能能量的單位是焦耳,以物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳命名的術語。一焦耳大致相當于將一磅(0.45千克)重量垂直提升九英寸(22.9厘米)所需的能量。然而,通常用能量除以時間來考慮電能更為方便,或者說它的流動速率。這給出了一個可能更熟悉的瓦特單位,以科學家詹姆斯·瓦特的名字命名。一瓦特相當于每秒一焦耳。

電在自然現象中表現出來比如閃電還有許多其他與電有關的單位。庫侖是電荷的單位。它可以被視為一個電子量-1.6 x 1019-因為所有電子都有相同的,非常小的電荷。安培,通常縮寫為"安培",是電流的單位,或在一定時間內流動的電子數。一安培相當于每秒一庫侖。

本杰明·富蘭克林以他對電的研究而聞名伏特是電動勢的單位,也就是每單位電荷或庫侖所傳遞的能量。一伏特相當于每庫侖電荷轉移一焦耳的能量。功率(瓦特)相當于伏特乘以安培,因此,一個5安培的電流在100伏特時相當于500瓦利用與電動機相同的原理,將旋轉運動轉化為電能,但反過來。線圈在磁場中的運動產生電流。通常,熱量,通常是由燃燒礦物燃料產生的,用于產生蒸汽,為渦輪機提供旋轉動力。在核電站中,核能提供熱量水力發電利用水在重力作用下的運動來驅動渦輪機。發電廠所產生的電一般是以交流電(AC)的形式產生的,這意味著電流不斷地改變方向,每秒很多次。在大多數情況下,交流電工作良好,這就是電能到達家庭的方式。然而,有些工業過程需要直流電,直流電只向一個方向流動。例如,某些化學制品的制造使用電解:用電將化合物分解成元素或更簡單的化合物。這需要直流電,因此這些行業要么需要交直流轉換,要么有自己的直流電源在更高電壓下,通過電力線傳輸電力更為有效。因此,發電廠使用稱為變壓器的裝置來提高傳輸電壓。這不會增加能量或功率:當電壓升高時,電流降低,反之亦然。遠距離傳輸的電壓為數千伏,但在這些電壓下,家庭中無法使用。本地變壓器將電壓降低到110伏左右,在歐洲則降低到220-240伏,用于家庭供電小型低功率設備的電力通常由電池供電。電池使用化學能產生相對較小的電流。它們總是產生直流電,因此有一個負端和一個正端。當電路完成時,電子從負極流向正極

家用電表。