为什么电不是无限的？每年电总是不够用，要错峰用电？为什么电要钱？

Question

高中物理说，电可以通过变压器将低压电变成高压电，这不科学啊，岂不是违背了能量守恒定律？如此以来，只要将电不断的放大再放大不就解决了电力不足的问题吗？为什么老是说发电站不够，要错峰用电？别人说要机器正常工作只要保证电压稳定就好了，但实际上使机器运动的不是电流么，那电压和电流是什么关系？

Answer 1

哈哈，好多问题，分也好高。
1、电可以通过变压器将低压电变成高压电，只是变换的电压，能量是不变的。也就是说电压变高了，电流就会变小了，而能量不会增加，反而会略微减少。但是正因为电流小了，所以当电流在输电线中传输时会减小能量在输电线中的能量损失。输送到需要用电的电器的时候，再将电压变小电流变大，电器利用大电流来转换成你需要的能量，比如光、热、机械能。
2、错峰用电：我们的电厂发电的能力每一分钟都是不变的，白天的时候家家户户不看电视不开灯，要少消耗很多电能。从傍晚到午夜前，是民间生活用电的高峰，这个时候如果所有工业电器都开动，就会造成供电不足。差不多的道理，反过来又会造成供电富余。还有夏冬大家集中使用空调，春秋关闭空调等等原因。。。你大概明白错峰的意思没有？
3、发电需要成本，所以用电就需要钱。
4、电压和电流是相互依存的，没有电压就没有电流，有电流就一定有电压。但是有电压不一定有电流，没有电流的时候不一定没有电压。
5、当电器工作室，电压和电流大约是正比关系，所以稳定电压就是稳定电流。追问

1.但是有电压不一定有电流？请问这是什么一种情况啊？
2.电压变高了，电流就会变小了？不懂。。。请问什么原理？

追答

1、当有电源存在但电路开路的情况下，比如交流电接到你家了，但是没有一件电器是打开的，这个时候220v交流电压依然存在，但是没有电流，一个例证就是电表不会转动。

2、“电压变高了，电流就会变小了”这个指的是变压器变换电压的情况。变压器的西文应该是Transformer（变换器），中文翻译成了“变压器”。Transformer实际上是实现能量形式的转换，能量转换符合能量守恒定律。也就是说如果忽略变压器损耗，初级能量和次级能量是相等的。也就是说初级与次级“电压和电流的乘积维持不变”。

Answer 2

你也说了是“能量”守恒，变压器是变“压”的，电压单位是“V/伏特”，能量单位是“J/焦耳”，J=UIT，功等于电压乘以电流乘以时间。现在错峰用电是因为电器设备越来越多，而发电站的输出能力是有限的，所以只能采取错峰用电。楼主所说的机器应该算是一种功的转换器，或者是能量转换器，比如电能转换成机械能或者电能转换成热能之类的，试问楼主电流是如何产生的，电流是由电子的流动产生的，而电子为什么流动？是因为有电位差，电位差可以理解为电压，所以电压是产生电流的条件，这就是两者关系。希望能帮助到你。追问

发电站的输出能力是有限的？这个是指输出什么的能力？功率 P？那我有疑问了，P=UI 既然发电厂输出的功率P是一定的，那么，U又又通过变压器放大了，而 I 是由 U 产生的。。。如此，P反而变大了才对啊。。。怎么会功率不够，需要错峰呢？

追答

发电站其实也是将能量转换了，他的转换功能有限，或者供体本来就有限，比如火力发电站，一个小时烧的煤能发出1000j的热，转化率30%，就会产生300j的电能。浅显的讲，他的炉子就能装能发出1000j热量的煤，没办法，这就是限制。P是单位时间内做的功，这个肯定是变不了了，I是由U产生的，但是大小可变的U变大了，P不变，I肯定要变小啊，所以需要错峰，不知道这么解释你能不能接受，不能接受的话可以q我，373363368

回答你的追问：1、电能的转换能力不是无限的，是有限的，所以转换出来的电也是有限的；
2、供电时有限的，所以用电就不能无节制，就需要合理调配；
3、建设新的发电站及新的电力设施，维护现有的发电站及电力设施，都需要大量的人力，物力，财力，所以需要收钱。

Answer 3

能量是守恒的！
我们用变压器放大了电压，P=UI，功率是恒定的，也就是在相同时间内，能量也是恒定的。
为什么用变压器呢？这是因为传输线路有自身电阻的缘故，就如同我们话的一般电路，里面的线条都是0电阻的导线，但是在实际生活中，一拉几千米，几十千米，怎么可能没有电阻呢？ 那么在把电送到用户的输入端之前，在电线上就有一定的能量损耗。Q=I²Rt,R是电线的电阻，我们可以通过减小通过电线的电流来减少在电线上的损耗，那么怎么减小电流呢？P=UI ，当然是增大电压啦！
上面说到的P是发电厂提供的，这个是恒定的，一般我们用燃烧煤的燃料作火力发电，用水坝建造水库，用水位差推动发电机来作水力发电，用风吹到风轮发电机做风力发电，用核燃料裂变发出能量做核发电。这些都是利用别的能量转化成了电能，再将电能传送给我们。因为物质和能源有限，所以我们需要节能，使得每一份能量能够物尽其用。

在自然界里，能量也可以说是无限的，但是人类可以利用的却是有限的，就像最普遍最清洁最高效的能量--------太阳能，要是可以充分利用，还要发什么电，直接供应全球都绰绰有余，为什么不用呢？技术不成熟啊，用不起来，转化的效率太低了，所以才需要我们把有限的电能充分利用，好钢用在刀刃上。如果有一天能够充分利用太阳能，就不会存在现在的电力紧张问题了。

Answer 4

我们日常用的电是以功来计算的，千瓦时就是常说的度。

你说的能量守恒肯定是有的，但解释的片面了，因为电压不是功，电压就仿佛是力学中的力，只有作用物体产生位移才会有功，同样电压只有完成放电等一系列动作才会做功，功率P=U^2/R。

电做了功才是电能，电能是在发电厂中用其他形式的能转换来的，正是你说的能量守恒，可以靠蒸汽（热能），水能，风能，核能等等来发电。而电厂每个机组都有最大功率的，超负荷运载会发生危险，所以要错峰，以满足城市用电。

希望我说的够清楚。

Answer 5

低压电变成高压电，并不是电变多了，只是电压改变了。
变成高压电，是为了减小电在输送过程中的损失。追问

低压电变成高压电，并不是电变多了？不懂。。。在没有用电器的电路里就只有电压，电压都变大了，何来传输的损失呢？

追答

电能在输送过程中，电流有热效应，电线会发热啊，损失掉一些热能。
低压电变高压电。是提高了输电的电压。
就好像，手机充电器，里面其实也有个变压器，电并没变少啊。

追问

没有接用电器的电路里，电流不是无限大的嘛？即使电流的热效应，使它损耗了一些，但还是无限的啊。。。只要电压稳定，电流还是无限的啊，电流的大小取决于用电器啊，不是吗？

追答

电线有电阻的。平常被忽略了。
但从发电厂到家里，那么长的电线，不能被忽略了。