电能与电功率
电能
当电流流经电气设备时，会使其产生效应，如灯泡发光、电炉丝发热、电动机运转等。电流所做的功称为电能。电能的大小取决于电压、电流和通电时间，计算公式为：
W = UIt
其中：
W：电能（单位：焦耳，J）
U：电压（单位：伏特，V）
I：电流（单位：安培，A）
t：通电时间（单位：秒，s）
电能的单位通常为焦耳（J）。在电学中，还使用千瓦时（kW·h）作为单位，也称为度。两者之间的换算关系为：
1 kW·h = 1 × 10^3 W × (60 × 60) s = 3.6 × 10^6 W·s = 3.6 × 10^6 J
举例：一个功率为 100 W 的灯泡连续使用 10 小时，消耗的电能为 1 kW·h（即 1 度电）。
电功率
电流做功的速率称为电功率。电功率通常用 P 表示，单位为瓦特（W），还有千瓦（kW）和毫瓦（mW）等，它们之间的换算关系为：
1 kW = 10^3 W = 10^6 mW
计算电功率的公式为：
P = UI
根据欧姆定律，U = I·R，I = U/R，因此电功率还可以用公式 P = I^2·R 和 P = U^2/R 求解。
焦耳定律
电流流过导体会使其发热，这一现象称为电流的热效应。电热锅、电饭煲和电热水器等都是利用电流的热效应工作的。
焦耳通过实验发现，电流流过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关。这一关系用公式表示为：
Q = I^2Rt
其中：
Q：热量（单位：焦耳，J）
I：电流（单位：安培，A）
R：电阻（单位：欧姆，Ω）
t：通电时间（单位：秒，s）
焦耳定律表明，电流流过导体产生的热量与电流的平方和电阻成正比，与通电时间也成正比。由于这一定律除了焦耳外，楞次也独立发现，因此又称焦耳-楞次定律。