科普 | 電力基礎知識

　　在日常生活和生產中，幾乎到處都要用到電。如電燈通電會發光，電動機通電會旋轉。電究竟是怎樣一回事？在電線里有什么東西通到電燈、電視機里去？要了解物體帶電的根本原因，先必須了解物體的內部結構。
　　自然界的一切物質是分子組成的，而分子又是由原子組成。每個原子，都是由一個帶正電電荷的原子核和一定數量帶負電電荷的電子所組成。這些電子，分層圍繞原子核作高速旋轉。正電荷與負電荷有同性相斥異性相吸的特性。不同的物質有不同的原子，它們所具有的電子數目也是不一樣的，例如鋁原子有13個電子。在通常情況下，原子核所帶的正電荷和電子所帶的負電荷在數量上相等，所以物體就不顯示帶電現象。原子核吸引電子的吸力大小與距離平方成反比。如果由于某種外力的作用，使離原子核較遠的外層電子擺脫原子核的束縛，從一個物體跑到另一個物體，這樣就使物體帶電，失去電子的物體帶正電，獲得電子的物體帶負電。一個帶電體所帶電荷的多少可以用電子數目來表示，不過在實用上這個單位的大小，我們常以庫倫作為電量的單位。
　　1庫倫=6.24×1018個電子電荷
　　電量的符號用Q表示。當電荷積聚不動時，這種電荷稱為靜電，如果電荷處在運動狀態，我們就叫它動電。
　　電能是一種十分重要的二次能源，它方便、經濟地從蘊藏于自然界中的一次能源（煤炭、石油、天然氣、太陽能、水力、風能等）轉換而來，并且可以轉換為其他能量供人們使用。
　　我們常見的電是由發電廠生產的，大容量發電廠往往建在燃料、水力資源豐富的地方，而用戶往往遠離發電廠需要建設較長的輸電線路進行輸電，建設升壓和降壓變電所進行變電，通過配電線路向各類用戶供電。而電力傳輸的關鍵，就是依靠電網。
　　電功率=電流x電壓
　　電流，電壓，電功率都是與電學名詞。電流的單位是安培，我們把電流想象成一束電子；電壓的單位是伏特，把電壓想象成這束電子前進的推力。那么更多的電子束和更大的推力加在一起就需要更強的電能，就像是在用大力快速推一個物體得需要更多的體力。
　　想要計算出推動物體的能量就得知道施加在物體上的力與速度，反之，可以套用這個例子來解釋電流與電壓。當然僅解釋這一點是不夠的。在電力系統中瓦特是功率的單位，等于電流乘電壓；則用瓦時衡量電能，等于電流乘電壓乘時間。
　　交流電與直流電
　　電并非履行同向原則。一種叫做直流，在直流回路中，導線中的電子流不斷地從電源出發經過負載再流回電源。原始的電的確遵循同向原則，但這其中有不可避免的缺陷：在低電壓級中，直流電因不能免于電損，而低效。
　　隨著交流電的發現，交流發電機使得電一會同向一會兒反向且在一秒鐘內多次反轉電極，每次反轉都會使得電流換向。在高電壓級中，因電壓傳送比電流傳送更易，終端電力公司利用高電壓進行超遠距離低電損輸電，最終傳送到用戶端輸出100-120伏或200-240伏交流電。因此家用電器設備都用交流供電，您在閱讀相應說明書時，會發現不同的額定電壓。