电子是什么意思常见问题：什么是电？

发布时间 : 2024-11-23

作者 : 小编

访问数量 : 23

扫码分享至微信

常见问题：什么是电？

电流流过灯泡灯丝，灯丝开始发光并开始发光。

什么是电？

电是能源的一种形式。电是电子的流动。所有物质都是由原子组成的，原子有一个中心，称为原子核。原子核包含称为质子的带正电粒子和称为中子的不带电粒子。原子核被称为电子的带负电粒子包围。电子的负电荷等于质子的正电荷，原子中电子的数量通常等于质子的数量。当质子和电子之间的平衡力被外力破坏时，原子可能会获得或失去电子。当电子从原子中“丢失”时，这些电子的自由运动就形成了电流。

电是自然界的基本组成部分，也是我们使用最广泛的能源形式之一。我们通过其他能源（如煤炭、天然气、石油、核能和其他自然资源）的转化获得电力，这是二次能源，这些能源被称为一次能源。许多城镇都是沿着瀑布（机械能的主要来源）建造的，瀑布转动水轮进行工作。一百多年前，在发电开始之前，房屋是用煤油灯照明的，食物在冰箱中冷却，房间是用燃木或燃煤的炉子取暖的。从本杰明·富兰克林开始在费城的一个暴风雨之夜，通过对风筝的实验，电的原理逐渐被人们理解。1800年代中期，随着电灯泡的发明，每个人的生活都发生了改变。1879 年之前，电力已用于室外照明的弧光灯。灯泡的发明利用电力为我们的家带来室内照明。

变压器如何使用？

为了解决长距离输电的问题，乔治·威斯汀豪斯开发了一种称为变压器的设备。变压器使电力能够有效地长距离传输。这使得向远离发电厂的家庭和企业供电成为可能。

尽管电在我们的日常生活中非常重要，但我们大多数人很少停下来思考没有电的生活会是什么样子。然而，就像空气和水一样，我们往往认为电是理所当然的。每天，我们都用电来完成许多功能——从照明和供暖/制冷，到作为电视和电脑的电源。电是一种可控且方便的能源形式，用于热、光和动力应用。

如今，美国电力行业的建立是为了确保在任何特定时刻都有充足的电力供应来满足所有需求。

电力是如何产生的？

发电机是将机械能转换成电能的装置。该过程基于磁和电之间的关系。当电线或任何其他导电材料穿过磁场时，电线中就会产生电流。电力行业使用的大型发电机具有固定导体。连接到旋转轴末端的磁铁位于固定导电环内，该导电环缠绕着一根长而连续的电线。当磁铁旋转时，它会在经过的每一节电线中感应出一个小电流。每一段电线都构成一个小的、独立的电导体。各个部分的所有小电流加起来就形成了相当大的电流。该电流用于电力。

涡轮机如何用于发电？

电力发电站使用涡轮机、发动机、水轮或其他类似机器来驱动发电机或将机械能或化学能转换为电能的装置。蒸汽轮机、内燃机、燃气轮机、水轮机和风力涡轮机是最常见的发电方式。

美国的大部分电力是由蒸汽轮机产生的。涡轮机将移动流体（液体或气体）的动能转换为机械能。蒸汽涡轮机具有安装在轴上的一系列叶片，蒸汽被迫抵靠这些叶片，从而使连接到发电机的轴旋转。在化石燃料蒸汽轮机中，燃料在熔炉中燃烧，以加热锅炉中的水以产生蒸汽。

煤炭、石油和天然气在大型熔炉中燃烧来加热水，产生蒸汽，进而推动涡轮机的叶片。您是否知道煤炭是美国用于发电的最大单一主要能源？1998年，全县3.62万亿千瓦时的电力中有一半以上（52%）以煤炭为能源。

天然气除了燃烧来加热水产生蒸汽外，还可以燃烧产生热燃烧气体，直接通过涡轮机，旋转涡轮机的叶片来发电。当电力使用需求较高时，通常使用燃气轮机。1998年，全国15%的电力由天然气提供。

石油还可以用来产生蒸汽来驱动涡轮机。残渣燃料油是从原油中提炼的产品，通常是用石油产生蒸汽的发电厂使用的石油产品。1998 年，美国发电厂用石油发电的发电量不到总发电量的百分之三 (3%)。

核能是一种通过核裂变过程加热水产生蒸汽的方法。在核电站中，反应堆包含核燃料核心，主要是浓缩铀。当铀燃料原子受到中子撞击时，它们会裂变（分裂），释放热量和更多中子。在受控条件下，这些其他中子可以撞击更多的铀原子，分裂更多的原子，等等。由此，可以发生连续裂变，形成释放热量的链式反应。热量被用来将水转化为蒸汽，进而驱动涡轮机旋转发电。2015年，核电发电量占全国电力总量的19.47%。

截至2013年，水力发电占美国发电量的6.8%。这是一个利用流动的水来旋转连接到发电机的涡轮机的过程。发电的水力发电系统主要有两种基本类型。在第一个系统中，流动的水积聚在利用水坝形成的水库中。水通过称为压力管道的管道落下，并对涡轮叶片施加压力以驱动发电机发电。在第二个系统中，称为径流式系统，河水的力量（而不是落水）向涡轮机叶片施加压力以产生电力。

其他发电来源

地热能来自埋藏在地球表面之下的热能。在该国的一些地区，岩浆（地壳下的熔融物质）流动到足够靠近地球表面的位置，将地下水加热成蒸汽，可用于蒸汽轮机厂。截至 2013 年，这种能源发电量仅占全国发电量的不到 1%，尽管美国能源情报署评估称，西部九个州有可能生产足够的电力来满足全国 20% 的能源需求。

太阳能源自太阳的能量。然而，太阳能并不是全时可用的，而且分布广泛。历史上，利用太阳能发电的过程比使用传统化石燃料的过程更昂贵。光伏转换直接利用光伏（太阳能）电池中的太阳光产生电力。光热发电机利用太阳的辐射能产生蒸汽来驱动涡轮机。2015年，太阳能发电仅占全国电力的不到1%。

风能是将风中的能量转化为电能而产生的。风能和太阳一样，通常是一种昂贵的发电来源。2014年，它的用电量约占全国电力的4.44%。风力涡轮机类似于典型的风车。

生物质（木材、城市固体废物（垃圾）和农业废物，如玉米芯和麦秆）是其他一些用于发电的能源。这些来源取代了锅炉中的化石燃料。木材和废物的燃烧产生蒸汽，通常用于传统蒸汽发电厂。2015 年，生物质发电占美国发电量的 1.57%。

发电机产生的电力沿着电缆传输到变压器，变压器将电力从低压变为高压。使用高压可以更有效地长距离输送电力。输电线路用于将电力输送到变电站。变电站配有变压器，可将高压电转变为低压电。配电线路将电力从变电站输送到需要低压电力的家庭、办公室和工厂。

如何测量电量？

电力以称为瓦特的功率单位来测量。它的命名是为了纪念蒸汽机的发明者詹姆斯·瓦特。一瓦是一个非常小的功率。1 马力需要近 750 瓦。一千瓦代表 1,000 瓦。千瓦时 (kWh) 等于 1,000 瓦工作一小时的能量。发电厂在一段时间内产生的电量或客户使用的电量以千瓦时 (kWh) 为单位。千瓦时是通过将所需的千瓦数乘以使用小时数来确定的。例如，如果您每天使用 40 瓦的灯泡 5 小时，则您已使用 200 瓦的功率，即 0.2 千瓦时的电能。

一文带你了解电力、电子、电气、电器之间的关系

从学科划分的角度讲

电力、电子和电器都属于电气工程学科。电气工程一词来源于日本，其中的“气”来源于西方外文翻译（西方工业之初，动力机械均由蒸汽轮机驱动,后来用与发电，故'电气'开始乏指工业动力，现在电气泛指电），电气工程也就是电的工程。

1、电气： 电子、电器和电力都属于电气工程，它是一个抽象的概念，不是具体指某个设备或器件、而是指整个系统和电子、电器和电力的范畴。

2、电力： 电力是电气工程的强电部分，主要研究电能的提供（即电能的产生——发电系统）、传输（电力线路传输）、变换（高低压变换，变压器、断路器、接触器）；电力分为高压电、电压变配电；

3、电子： 电子是指电气工程的弱电部分，主要研究信息的处理、变换；电子又可分为两块：电子电路和电子系统。电子电路（电子元件：制作电路板和电子设计的电子零部件，如二极管、三极管、硅类、LED灯。电子器件：由单个和多个电路板组成的一个电子功能器件）。电子系统：由电子设备组成的系统即——弱电工程系统。

4、电器： 电器是具体的设备，狭义上的电器指在工业领域开关。在民用领域，电器是指耗电类电气设备（即用电设备如洗衣机、电视、电冰箱）。学术上的定义：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，继续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备均称为电器。

电器泛指所有用电的器具 ，比如：电视机、电冰箱、风扇、电脑等等，从专业角度上来讲，主要指用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件。

按工作原理分类

1）电磁式电器依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。

2）非电量控制电器依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。

按动作原理分类

1)手动电器用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。

2)自动电器借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。

电气就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，涵盖电能的转换、利用和研究三方面，包括基础理论，应用技术，设施设备等。例如：建筑电气检测仪器的接地电阻测试仪、低压兆欧表、低压电器综合测试仪等。

为什么叫“电气” ，主要是指电能传输以及使用的途径有两种：一是直接的电的联系，每个电压等级内的所有用电设备，通过导线、断路器或者隔离开关等，均有电的直接联系。二是没有电的直接联系，而是通过气隙内的磁场进行能量交换（传输），比如变压器的各绕组之间就是通过气隙联系的。电机定子之间也都是通过气隙来联系的。

电气之于电器，该怎么理解呢？ 从事电气行业多年，但深究其定义之内涵与外延者不多。电气/电气工程，其外延涵盖了微电子，光子学，以及微机应用技术。但似乎又与我们谈论的电气有所偏差。但，可以肯定一点，大家所认同的是，电器是具体的物体形象，电气是不可触摸的分类概念！