什麼是安培、瓦特、伏特和歐姆？

電學中的三個最基本的單位是電壓（V）、電流（I） 和電阻（r）。

電壓的單位是伏特，電流的單位是安培，電阻的單位是歐姆。

以排水管道為例做一個簡單的類比可以幫助你理解這些物理量。電壓相當於水壓、電流相當於水流速度，而電阻則類似於管道尺寸。

下面是電氣工程的一個基本方程式，它闡明了這三者之間的關系。

電流等於電壓除以電阻：

I = V / r

我們來看如何用這種關系來解釋管道系統。比如你將用軟管從蓄水池引水為花園澆水。

如果增加蓄水池中的水壓會怎樣？你會想到軟管中的水流會更急。這同樣適用於電氣系統：電流會隨著電壓的增加而增加。

如果增加軟管以及蓄水池接口的直徑呢？你會猜到軟管中會流出更多的水。這正如電氣系統中電流會隨著電阻的減小而增加一樣。

電功率的單位是瓦特。電學中功率（P）等於電壓和電流的乘積。

P = V I

仍然用排水管道的類比。將軟管對準水車，就像流水推動帶動石磨的水車一樣。你可以通過兩種途徑增大水車產生的功率。如果你增大流出軟管的水的水壓，那麼將以更大的力量推動水車，水車轉速加快，功率增大。如果你增大流量，由於推動水車的水量增大，水車轉速同樣會加快。

在電學中，增大電壓或者電流都會使功率增大。比如，你有一個6伏電池與6伏燈泡相連的系統。燈泡的輸出功率為100瓦特。用上面的等式，我們可以計算出6伏的燈泡輸出100瓦的功率所需要的電流的安培數。

已知P=100W，且V=6V。整理等式代入數值求得 I。
 

 I = P / V 

100 W / 6 V = 16.66A

那麼如果用12伏的電池使12伏的燈泡輸出100瓦的功率，結果又是怎樣呢？

100 W / 12 V = 8.33A

此系統可以產生相同的功率，但只需一半的電流。

以較低的電流產生相同的功率有它的優勢。

導線電阻要消耗電功率，流過導線電流增大時所消耗的功率也相應增大。將兩個等式稍作整理你就會發現為什麼會這樣。你所需要的是功率和電阻與電流之間的關系。整理等式一：

I = V / R 變為 V = I R

將 V 的表達式代入另一等式：
 
P = V I 代入 V 得到
P = I R I，即 P = I 2 R

上式告訴我們，導線消耗的功率隨導線電阻的增加而增大（例如，使用較細或導電性能不良的導線）。然而，如果通過導線的電流增加，消耗的功率將顯著增加。所以，提高電壓以降低電流可以提高電力系統的效率。高壓電動機的效率也相對較高。

提高效率的趨勢推動了汽車工業向更高的電壓等級發展。汽車制造商正在從目前的12伏電能系統向42伏的電能系統轉換。從第一輛汽車的制造開始，汽車上的用電需求不斷增加。第一輛汽車甚至沒有電燈作為前燈，而是使用油燈。今天的汽車內部含有上千條電路，在未來，汽車將需要更大的電功率。42伏電能系統將滿足汽車對更高電功率的需要，並且無需增大導線和發電機的尺寸就可以適應增大的電流。