講述交流電
交流電alternating current ，簡(jiǎn)稱為AC。發(fā)明者是尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla，1856—1943)。交流電也稱“交變電流”，簡(jiǎn)稱“交流”。一般指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。我國(guó)交流電供電的標(biāo)準(zhǔn)頻率規(guī)定為50赫茲，日本等國(guó)家為60赫茲。交流電隨時(shí)間變化可以以多種多樣的形式表現(xiàn)出來(lái)。不同表現(xiàn)形式的交流電其應(yīng)用范圍和產(chǎn)生的效果也是不同的。
交流電（英語(yǔ)：Alternating Current，簡(jiǎn)寫(xiě)AC）是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流，因?yàn)橹芷陔娏髟谝粋�(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行平均值為零，稱為交變電流或簡(jiǎn)稱交流電。不同于方向不隨時(shí)間發(fā)生改變的直流電。
通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實(shí)際上還有應(yīng)用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市電就是具有正弦波形的交流電。
發(fā)明最早交流發(fā)電機(jī)的是法國(guó)工程師A.M.皮克西（1832年）
以正弦交流電應(yīng)用最為廣泛，且其他非正弦交流電一般都可以經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理后，化成為正弦交流電的疊加。正弦電流（又稱簡(jiǎn)諧電流），是時(shí)間的簡(jiǎn)諧函數(shù)。
當(dāng)閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生大小和方向作周期性改變的正弦交流電。
現(xiàn)在使用的交流電，一般頻率是50Hz 。
我們常見(jiàn)的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是交流電。在實(shí)用中，交流電用符號(hào)"~"表示。
電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，由此看出：正弦交流電三個(gè)要素：最大值（有效值）、周期（頻率或角頻率）和相位（初相位）。交流電所要討論的基本問(wèn)題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率（或能量）的分配問(wèn)題。由于交流電具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，因此產(chǎn)生了一系列區(qū)別于直流電路的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元件，使用的元件多了，現(xiàn)象和規(guī)律就復(fù)雜了。但基本遵循安培定律等基本法則。是高中電學(xué)的的考點(diǎn)和難點(diǎn)。
根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)的原理，周期函數(shù)都可以展開(kāi)為以正弦函數(shù)、余弦函數(shù)組成的無(wú)窮級(jí)數(shù)，任何非簡(jiǎn)諧的交流電也可以分解為一系列簡(jiǎn)諧正余弦交流電的合成。
頻率
交流電的頻率是指它單位時(shí)間內(nèi)周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲（Hz），與周期成倒數(shù)關(guān)系。日常生活中的交流電的頻率一般為50赫茲，而無(wú)線電技術(shù)中涉及的交流電頻率一般較大，達(dá)到千赫茲（KHz）甚至兆赫茲（MHz）的度量。
有效值
正余弦交流電的峰值與振幅相對(duì)應(yīng)，而有效值大小則由相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來(lái)等效。正余弦交流電峰值與有
效值的關(guān)系為：
例如，城市生活用電220伏特表示的是有效值，而其峰值約為311伏特。
電力傳輸
交流電被廣泛運(yùn)用于電力的傳輸，因?yàn)樵谝酝募夹g(shù)條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸?shù)碾娏髟趯?dǎo)線上的耗散功率可用P= I²R（功率=電流的平方×電阻）求得，顯然要降低能量損耗需要降低傳輸?shù)碾娏骰螂娋�的電阻。由于成本和技術(shù)所限，很難降低目前使用的輸電線路（如銅線）的電阻，所以降低傳輸?shù)碾娏魇俏ㄒ欢矣行У姆椒ā８鶕?jù)P=IU（功率=電流×電壓，實(shí)際上有效功率P= IUcosφ），提高電網(wǎng)的電壓即可降低導(dǎo)線中的電流，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
而交流電升降壓容易的特點(diǎn)正好適合實(shí)現(xiàn)高壓輸電。使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的升壓變壓器即可將交流電升至幾千至幾十萬(wàn)伏特，從而使電線上的電力損失極少。在城市內(nèi)一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬(wàn)至幾千伏以保證安全，在進(jìn)戶之前再次降低至市電電壓(中國(guó)、香港220V）或者適用的電壓供用電器使用。 一般使用的交流電為三相交流電，其電纜有三條火線和一條公共地線，三條火線上的正弦波各有120°之相位差。對(duì)于一般用戶只使用其中的一或兩條相線（一條時(shí)需要零線）。
近年來(lái)直流變壓及輸電技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，而高壓直流輸電的浪費(fèi)會(huì)比較��；因此未來(lái)有望取代交流電以解決交流電的安全性和交直流轉(zhuǎn)換問(wèn)題。
火線零線
零線始終和大地是等電位的，因此交流電的火線的一個(gè)完整周期就是，如果在0秒時(shí)與零線電位相同，火線上對(duì)地電壓為0；過(guò)0.005秒后，火線上對(duì)地電壓達(dá)到最大(峰值)為高于大地；再過(guò)0.005秒，火線上對(duì)地電壓又降為0；再過(guò)0.005秒，火線對(duì)地電壓降到最低點(diǎn)，零線對(duì)火線達(dá)到峰值;再過(guò)0.005秒，又重新上升到與零線電位相同，火線上對(duì)地電壓為0。
可以看出，交流電雖然隨周期改變電流方向，但零線對(duì)地電壓始終是相同的，為0。接用電器后零線有電流，電流變化規(guī)律與電壓相同。保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開(kāi)關(guān)電源。
交流電（英語(yǔ)：Alternating Current，簡(jiǎn)寫(xiě)AC）是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流，因?yàn)橹芷陔娏髟谝粋�(gè)周期內(nèi)的運(yùn)行平均值為零，稱為交變電流或簡(jiǎn)稱交流電。不同于方向不隨時(shí)間發(fā)生改變的直流電。
通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實(shí)際上還有應(yīng)用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市電就是具有正弦波形的交流電。
發(fā)明最早交流發(fā)電機(jī)的是法國(guó)工程師A.M.皮克西（1832年）
以正弦交流電應(yīng)用最為廣泛，且其他非正弦交流電一般都可以經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理后，化成為正弦交流電的疊加。正弦電流（又稱簡(jiǎn)諧電流），是時(shí)間的簡(jiǎn)諧函數(shù)。
當(dāng)閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈里就產(chǎn)生大小和方向作周期性改變的正弦交流電。
現(xiàn)在使用的交流電，一般頻率是50Hz 。
我們常見(jiàn)的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是交流電。在實(shí)用中，交流電用符號(hào)"~"表示。
電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，由此看出：正弦交流電三個(gè)要素：最大值（有效值）、周期（頻率或角頻率）和相位（初相位）。交流電所要討論的基本問(wèn)題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率（或能量）的分配問(wèn)題。由于交流電具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，因此產(chǎn)生了一系列區(qū)別于直流電路的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元件，使用的元件多了，現(xiàn)象和規(guī)律就復(fù)雜了。但基本遵循安培定律等基本法則。是高中電學(xué)的的考點(diǎn)和難點(diǎn)。
根據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)的原理，周期函數(shù)都可以展開(kāi)為以正弦函數(shù)、余弦函數(shù)組成的無(wú)窮級(jí)數(shù)，任何非簡(jiǎn)諧的交流電也可以分解為一系列簡(jiǎn)諧正余弦交流電的合成。
頻率
交流電的頻率是指它單位時(shí)間內(nèi)周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲（Hz），與周期成倒數(shù)關(guān)系。日常生活中的交流電的頻率一般為50赫茲，而無(wú)線電技術(shù)中涉及的交流電頻率一般較大，達(dá)到千赫茲（KHz）甚至兆赫茲（MHz）的度量。
有效值
正余弦交流電的峰值與振幅相對(duì)應(yīng)，而有效值大小則由相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來(lái)等效。正余弦交流電峰值與有
效值的關(guān)系為：
例如，城市生活用電220伏特表示的是有效值，而其峰值約為311伏特。
電力傳輸
交流電被廣泛運(yùn)用于電力的傳輸，因?yàn)樵谝酝募夹g(shù)條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸?shù)碾娏髟趯?dǎo)線上的耗散功率可用P= I²R（功率=電流的平方×電阻）求得，顯然要降低能量損耗需要降低傳輸?shù)碾娏骰螂娋�的電阻。由于成本和技術(shù)所限，很難降低目前使用的輸電線路（如銅線）的電阻，所以降低傳輸?shù)碾娏魇俏ㄒ欢矣行У姆椒ā８鶕?jù)P=IU（功率=電流×電壓，實(shí)際上有效功率P= IUcosφ），提高電網(wǎng)的電壓即可降低導(dǎo)線中的電流，以達(dá)到節(jié)約能源的目的。
而交流電升降壓容易的特點(diǎn)正好適合實(shí)現(xiàn)高壓輸電。使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的升壓變壓器即可將交流電升至幾千至幾十萬(wàn)伏特，從而使電線上的電力損失極少。在城市內(nèi)一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬(wàn)至幾千伏以保證安全，在進(jìn)戶之前再次降低至市電電壓(中國(guó)、香港220V）或者適用的電壓供用電器使用。 一般使用的交流電為三相交流電，其電纜有三條火線和一條公共地線，三條火線上的正弦波各有120°之相位差。對(duì)于一般用戶只使用其中的一或兩條相線（一條時(shí)需要零線）。
近年來(lái)直流變壓及輸電技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，而高壓直流輸電的浪費(fèi)會(huì)比較��；因此未來(lái)有望取代交流電以解決交流電的安全性和交直流轉(zhuǎn)換問(wèn)題。
火線零線
零線始終和大地是等電位的，因此交流電的火線的一個(gè)完整周期就是，如果在0秒時(shí)與零線電位相同，火線上對(duì)地電壓為0；過(guò)0.005秒后，火線上對(duì)地電壓達(dá)到最大(峰值)為高于大地；再過(guò)0.005秒，火線上對(duì)地電壓又降為0；再過(guò)0.005秒，火線對(duì)地電壓降到最低點(diǎn)，零線對(duì)火線達(dá)到峰值;再過(guò)0.005秒，又重新上升到與零線電位相同，火線上對(duì)地電壓為0。
可以看出，交流電雖然隨周期改變電流方向，但零線對(duì)地電壓始終是相同的，為0。接用電器后零線有電流，電流變化規(guī)律與電壓相同。保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開(kāi)關(guān)電源。
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