電能從哪里來

【專家解說】：日常生活中使用的電能主要來自其他形式能量的轉(zhuǎn)換，包括水能（水力發(fā)電）、內(nèi)能（俗稱熱能、火力發(fā)電）、原子能（原子能發(fā)電）、風(fēng)能（風(fēng)力發(fā)電）、化學(xué)能（電池）及光能（光電池、太陽能電池等）等。電能也可轉(zhuǎn)換成其他所需能量形式。它可以有線或無線的形式作遠(yuǎn)距離的傳輸。（小資料：2000年我國(guó)火電、水電、核電的發(fā)電總量達(dá)13556億千瓦時(shí)，居世界第二。 泛指與電相聯(lián)系的能量，嚴(yán)格地應(yīng)指電場(chǎng)能。 電荷之間存在著相互作用力，因此形成一定的電荷系統(tǒng)需要作一定的功。將分離在無限遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)電荷搬運(yùn)到一起形成兩個(gè)電荷的靜體系所需作的功為 電能 此稱為相互作用能。n個(gè)點(diǎn)電荷組成的靜電系統(tǒng)的相互作用能則為 電能 式中嗞i為第i個(gè)點(diǎn)電荷qi所在處的電位。帶電系統(tǒng)的靜電能與電荷之間的相互作用能有所不同，因?yàn)樵陔姾上嗷プ饔媚苤?，沒有計(jì)及形成每個(gè)電荷的那部分能量。這部分能量稱為電荷的自能。如果計(jì)入形成每個(gè)電荷的這份能量，即電荷系統(tǒng)全部自能和相互作用能的總和則是電荷系統(tǒng)的靜電能。將式(2)推廣到連續(xù)帶電情形,可直接寫出連續(xù)帶電系統(tǒng)的相互作用能公式 電能 式中ρ 和σ 分別為連續(xù)帶電體的電荷體密度和電荷面密度，積分遍及體電荷以及面電荷存在的區(qū)域。由于這里的連續(xù)帶電系統(tǒng)是搬運(yùn)無窮多個(gè)無限小電荷元素聚集而成的，因此相互作用能中包括了電荷的自能,式(3)即為電荷系統(tǒng)的靜電能。 上述表述靜電能的形式并不意味著靜電能與電荷相聯(lián)系?？梢酝ㄟ^電場(chǎng)公式將上述靜電能公式改寫成另一種表達(dá)形式 電能 ， 有介質(zhì)存在時(shí)，上式則為 電能 式中E為場(chǎng)強(qiáng)，D為電位移,這兩個(gè)積分都是遍及整個(gè)場(chǎng)。這表明可將電場(chǎng)存在的空間分成無數(shù)體積元，每個(gè)體積元的靜電能為 電能 總的靜電能則是它們的求和（積分）。 電能 為電場(chǎng)能量密度。 在靜電情形，電荷與電場(chǎng)總是相伴存在的，將電能看成與電荷聯(lián)系起來還是儲(chǔ)存在電場(chǎng)中，效果完全相同。然而科學(xué)實(shí)踐證明電場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，它可以脫離電荷而存在。變化的磁場(chǎng)亦產(chǎn)生電場(chǎng)，這種變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)亦具有電能，其場(chǎng)能密度與上相同。在一般情形下，變化的電磁場(chǎng)以波的形式傳播，傳播過程中伴隨著能量傳遞。