最近，张海平博士出了本书《白话液驱电控》，在一个微信群里，有人认为张博士写的书大简单了。言外之意可能是没水平，但在我眼里，这正是水平的体现，我在群里说了如下图一段话：

能量、功、功率是中学物理重要的概念，也是每个工程师，每个技术领导者都要熟悉掌握的概念。技术领导者可能没时间了解很多技术细节，但不能不了解这些底层原理。它会让你从较高的角度分析问题，有时借助这些概念，一眼就能看破钻在技术细节的工程师看不透的问题。

在绍兴工作的几年，我多次给技术团队讲这些概念，给业务团队做技术培训，也讲一些初、高中物理知识。

1.什么是能量？

什么是能量？还真没法用一句话来定义，这也许是牛顿未能把“能量”这个概念留给我们的原因。物理学家费曼说过这样一句话：“有某个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变。那是一个最抽象的概念……”

世上所有机械运动以及生物生长都需要消耗能量，换句话说，只要你看到机械运动或者生物生长，背后一定有能量的参与。那么，能量从哪里来呢？地球上的能量，除核能之外，其余绝大多数来自太阳，请看下面例子。

人走路是机械运动，要消耗能量，这些能量从进食的食物中来。食物的能量从何而来？植物通过光合作用从太阳中转化而来。如果是吃猪肉，能量转换多了一个环节，猪吃杂粮吸收太阳能，再被你吸收。

食物在体内发生生化反应，这个过程比较缓慢，且有氧气的参与（从呼吸系统中来）。可以说，食物在体内转化为能量，是个缓慢的燃烧过程。能量的释放速度，可用下面三个词来感性描述。

氧化：能量缓慢释放

燃烧：能量快速释放

爆炸：能量瞬间释放

能量转换都会有损耗，任何一个系统，它输出的能量都比输入给它的能量少。比如一台电动机，输出的机械能一定少于它“吃进去”的电能。

2.能量的多少怎么衡量？

能量及其转化过程与功密切相关，功的概念起源于蒸汽机时代，当时的工程师需要一个比较蒸汽机干活能力的办法。

人们实践发现，燃烧同样的燃料，举起的重量和举起的高度的乘积可以衡量蒸汽机干活能力，从而比较蒸汽机的优劣。根据这一启发，法国科学家科里奥利把作用于物体上的力和在力方向上发生的位移的乘积叫做力的功，即

W=FL

其中：W——功；F——力；L——位移

功的单位是焦耳（J），1焦耳=1牛顿×1米，你用1牛顿的力，把物体举起1米高，你就做了1焦耳的功。

注意：力和位移同时发生才做了功，缺少任何一个都没有做功。

3.功率

我可以用1牛顿的力，把物体慢慢地举起1米高，也可以用同样的力，快速举起1米高，显然前者没那么费劲。物理学中，用做功的快慢来表示功率，即：

P=W/t=FL/t

其中：P——功率；t——时间

物理学中，位移除以时间是速度V，即L/t=V，所以功率可表示为：

P=W/t=FL/t=FV

功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W（和功的符号相同）。

1W相当于用1牛顿的力，用1秒的时间，把物体举起1米高，即1W=1焦耳/秒。瓦是一个很小的量，技术上常用千瓦（KW）作为功率的单位，1KW=1000W。

电学有个单位叫度，用来衡量用电量的多少，比如家里一个月用了多少度电。1度电=1千瓦时，意思是用1千瓦的电器工作1小时消耗的电量，如果用2千瓦的电器，半个小时就消耗一度电（2000×0.5）。电器功率越大，消耗一度电需要的时间越短。

为了让读者对功率有更直观的理解，请看下面数据：

成年健壮男性：80-110W

水牛：250-550W

马配良鞍：500-850W

家用电磁炉：500—3500W（可调档）

轿车发动机：80-150KW

4.功率，嫁接不同专业的桥梁

根据前面分析，功率=力乘以速度，速度有时间的要素，很多物理量都有时间的要素，比如转速、流量、电流等。反映功率的不只有力乘以速度，扭矩乘以转速、电压乘以电流、压力乘以流量等都是功率，功率把不同的专业领域串联起来。比如：

电压乘以电流=扭矩乘以转速，架起了电气工程师和机械工程师的桥梁。电动机吃进的电能，吐出的是机械能。电压电流是电气工程师熟悉的概念，扭矩转速是机械工程师熟悉的概念，功率是两者共同的概念。

又比如液压（包括供水系统）的功率=压力乘以流量，液压元件或液压系统只要跟其它系统发生了能量转换，都可以同功率串联起立，比如液压系统输出的是移动（由油缸实现），功率就是力乘以速度，如果输出的是转动（马达），功率就是扭矩乘以转速，液压系统消耗的能量如果来自电能，那就跟电压电力连接上。