什么是安培，瓦特，伏特和欧姆?| HowStuffWorks

日出时分，电力转换站附近的一些电塔。电力系统中电压越大，电流越大。道/盖蒂图片社

我们日常生活的大部分都是用电的，然而我们大多数人都不知道60瓦和75瓦灯泡的区别，也不知道墙上插座的电压是如何提供足够的电力来运行一个小台灯和一个大功率的微波炉的。

三个最基本的单位电电压(V)、电流(我，大写“i”)和电阻(R)．电压的测量值为伏，则测量电流安培电阻是用欧姆．

为了帮助理解这些术语，一个简洁的类比是管道管道。电压等于水压，电流等于流量，阻力等于管道尺寸。

在电气工程中，有一个基本方程来说明这三个术语之间的关系。它说电流等于电压除以电阻或者I = V/R。这就是欧姆定律。

让我们看看这个关系如何应用于管道系统。假设你有一罐压力水连接到你用来浇灌花园的软管上。

如果你增加燃料箱的压力会发生什么?你可能会猜到这使得更多的水从软管中流出。电气系统也是如此:增加电压会产生更多的电流。

让我们假设你增加软管的直径和所有的配件到水箱。你可能猜到这也会使更多的水从软管中流出。这就像减少电气系统的电阻，增加了电流。

电能是用单位来测量的美国瓦茨．在电气系统中，电源(P等于电压乘以电流。

水的比喻仍然适用。拿根水管，对准水车，就像水磨里用来转动磨石的水车。你可以通过两种方式增加水车产生的电力。如果你增加软管流出的水的压力，它会以更大的力撞击水轮，水轮会转得更快，产生更大的动力。如果你增加流速，水车转得更快，因为额外的水撞击它的重量。

在下一页，我们将讨论更多关于电力效率。

电效率

当用较高的电压来降低电流时，电气系统效率更高。科学图片库/盖蒂图片库

在电气系统中，增加电流或电压都会产生更高的功率。假设你有一个6伏的系统灯泡连了个6伏的电池．灯泡的输出功率是100瓦。使用方程I = P / V，我们可以计算出需要多少安培电流才能从这个6伏的灯泡中获得100瓦的功率。

你知道P = 100w, V = 6v。所以，你可以重新整理这个方程来解出I，然后代入数字。

I = 100 W/6 V = 16.67安培

如果你用一个12伏的电池和一个12伏的灯泡来获得100瓦的电力会发生什么?

I = 100 W/12 V = 8.33安培

所以，后一个系统产生相同的功率，但只有一半的电流。用更少的电流产生同样的功率是有好处的。电线中的电阻消耗电能，而电能消耗随着通过电线的电流的增加而增加。你可以看到这是怎么发生的通过重新排列这两个方程。你需要一个用电阻和电流表示的功率方程。让我们重新排列第一个方程:

I = V/R可以重写为V = I*R

现在你可以把V的方程代入另一个方程

P = V*I代入V，得到P = I*R*I，或者P = I²* R

这个方程告诉你的是，如果导线的电阻增加(例如，如果导线变得更小或由不那么导电的材料制成)，导线消耗的功率就会增加。但如果通过导线的电流增加，它就会急剧增加。因此，使用更高的电压来降低电流可以使电力系统更高效。的效率电动马达在更高的电压下也会改善。

这种效率的提高促使汽车工业在20世纪90年代考虑将12伏的电力系统转换为42伏的系统。随着越来越多的汽车配备了电动设施——视频显示器、座椅加热器、“智能”气候控制——它们需要厚厚的电线来提供足够的电流。切换到更高电压的系统将提供更薄的电线提供更多的电力。

的开关从未发生过因为汽车制造商能够通过数字技术和更高效的12伏电泵来提高效率。但也有一些新的模式混合动力系统与单独的48伏发电机，以动力先进的功能，如闲置关闭，同时提高整体系统效率。

要了解更多关于电力和相关的话题，请查看下一页的链接。

最初出版:2000年10月31日