电机，是一个很工科的词。但即使很不工科的人，对这个词大概也耳熟能详。因为在我们的生活里，它无处不在。

不管是冰箱、空调、洗衣机等大型家电，还是剃须刀、电动牙刷等日常用品，哪一个也离不开电机。更不用说工厂里那些设备了，凡是需要动力的，“内心”都住着一个（或不止一个）电机。

但是在专业领域里，电机这个词却有些说道儿。我们平时常说的“电机”，学名其实叫电动机。而电机，实际上是电动机和发电机的总称。很久很久以前，变压器也曾被划归电机一族，和电动机、发电机做过名副其实的兄弟。

什么是电机?

刚刚提到，电动机和发电机的总称叫做电机。变压器曾经也是电机中的一员，但现在已经改换门庭了。

发电机，将机械能转换为电能。这里的机械能，通常由其他能量形式转换而来，比如水力、风力、热能或核能等。

电动机，将电能转换为机械能。这里的机械能，通常是指电机轴输出的旋转运动，使用转矩（也叫扭矩）来衡量其大小。本文开头提到的家电和日常用品中的电机，就属于这一类。

电动机其实就是我们平时常说的“电机”。它还有一个名字，叫马达（Motor 的音译）。

变压器可以变换交流电的电压值，但它并不进行能量转换。比如，美国人来中国出差时最好准备一个 220 V 转 110 V 变压器。我国的家庭用电是 200 V 的交流电，而美国的家庭用电是 110 V 的交流电。他的笔记本电脑不能直接连接（中国的）电源插座，必须先连接一个变压器，将 220 V 的交流电变换成 110 V。否则，他的笔记本就会被烧坏。

电机的理论基础

按照《电工术语 基本术语》中的定义，电机是一种能量转换器，而变压器是一种能量变换器。

发电机和电动机都是进行能量转换的，只是转换方向正好相反。所以，它们都属于电机，无可厚非。

可变压器既然不进行能量转换，为什么总是和电机搅和在一起，甚至还曾经被归类为电机呢?

这是因为，发电机、电动机和变压器的工作原理都是 1831 年由法拉第（Faraday）发现的电磁感应定律。所以，它们经常被放在一起“融会贯通”（学习）。

为什么电机无处不在?

这还得从第二次能源革命开始说起……

发电机和电动机发明于 1820~1830 年代，但直到 1870 年代才开始大规模应用。电力，从此成为人们生活和工业生产中最重要的能源之一。

同期，内燃机也从理论研究阶段（始于1830 年代）发展到了实用阶段（1860 年代），成为工业生产和交通运输领域中最重要的动力机械之一。

电动机和内燃机都为设备或用品提供动力，但二者环肥燕瘦、各有所长。与内燃机相比，电动机最大的优势是清洁、环保。

内燃机是一种将热能转换为机械能的动力装置。它不仅需要充足的燃料来产生热能，还需要通风系统来降低零部件的温度以提高它们的使用寿命。对于环境要求较高的场所，内燃机显然无法入驻。

电动机的能量来源是电力，不需要燃料和通风系统。电力是一种清洁能源，还可以实现远距离传输。也就是说，发电和用电可以在不同的地方进行，即使两地相距甚远也完全没问题。

这样以来，像家里、办公室以及对环境要求较高的生产场所等地方，就可以放心地使用电动产品或设备了。

近年来，随着全球气候变暖日益加剧，世界各国都在努力推进节能减排。内燃机在一些核心应用领域里，也开始被电动机取代，比如交通领域（电动汽车、高铁列车等）。