深耕EMC实践，严谨对标国际标准，构建中文电磁兼容与国际认证开放知识库 —— 让技术沉淀，让分享增值！
电能
| 外文名 | Electrical energy |
|---|---|
| 核心定义 | 电流做功的能力 |
| 国际单位 | 焦耳（J） |
| 常用单位 | 千瓦时（kW·h），俗称“度” |
电能（Electrical energy），是指使用电以各种形式做功（即产生能量）的能力。电能被广泛应用在动力、照明、通信等各个领域，是现代社会科学技术发展和经济飞跃的主要动力。电能的利用是第二次工业革命的主要标志，从此人类社会进入了电气时代。
电能的单位与换算
在日常生活中，电能的常用单位是“度”，它的学名叫做千瓦时，符号是 。在物理学中，更常用的能量单位（国际单位）是焦耳，简称焦，符号是 。
它们之间的换算关系为：
即功率为 1000 W（1千瓦）的供能或耗能元件，在 1 小时的时间内所发出或消耗的电能量为 1 度。
能量的转换
电能是一种二次能源，它通常由其他形式的能量转换而来，同时也可以通过用电器转换成我们所需的其他能量形式。
电能的产生（其他能 → 电能）
各种发电厂和电池是人们获取电能的主要途径：
- 火力发电：将化石燃料（煤、石油、天然气）燃烧产生的热能转换为电能。
- 水力发电：利用水位落差，将水的势能转为水轮的机械能，再推动发电机得到电能。
- 风力发电：利用风力带动风车叶片旋转，将风能（机械能）转化为电能。
- 核能发电：利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电。
- 太阳能发电：通过光伏效应，直接将光能转化为电能。
- 电池供电：如干电池、蓄电池，是将内部储存的化学能转化为电能。
电能的利用（电能 → 其他能）
用电器是消耗电能的装置，其工作的过程就是把电能转化为其他形式能的过程：
- 转化为内能（热能）：如电饭煲、电熨斗、白炽灯（同时转化为光能）。
- 转化为机械能（动能）：如电风扇、洗衣机、电力机车。
- 转化为光能：如 LED 灯、日光灯。
电功
电流流动时能够做功。电流通过用电器，把电能转化为其他形式能的过程，也就是电流做功的过程。
- 定义：电流通过某段电路所做的功叫电功，通常用符号 表示。
- 物理意义：电流做功的实质就是将电能转化为其他形式的能。电流做了多少功，就表明该用电器消耗了多少电能。
- 计算公式：电流做功的多少与电压、电流和通电时间都有关。其基本计算公式为：
（其中 为电压， 为电流， 为通电时间）
结合欧姆定律（）和功率公式（），还可以推导出其他形式：
（注意：后两个公式通常仅适用于纯电阻电路）
电能的传输与计量
电能的传输
电能可以通过有线或无线的形式作远距离的传输。在现代电力系统中，电能从发电厂产生后，需要经过升压变压器提升至数十万伏特，通过高压输电线路（如同电能的“高速公路”）跨越山川河流，最终到达变电站降压，再通过配电网络输送到千家万户。
值得注意的是，电能具有“即发即用”的特性，在现有的技术条件下难以被大规模直接存储，因此电力系统需要实时保持发电与用电的平衡。
电能的计量
测量电功（即消耗电能）的专用仪表叫做电能表，俗称电表。它是供电企业和用户之间进行电能结算的“公平秤”。
- 读数方法：电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数（即消耗的电能）。
- 工作原理：无论是老式的机械电能表还是现代的电子式电能表，其核心原理都是实时测量电路中的电压和电流，计算出瞬时功率，并对时间进行积分累加，最终得出消耗的总电能。
