交流電(簡稱為AC),交流電也稱“交變電流”,簡稱“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。
中國通常使用的交流電是220V,一般頻率是50Hz。也就是在1秒鐘內(nèi),電壓的方向從正方向變到負(fù)方向,在變回到正方向,要變化50次。
交流電交流電也稱“交變電流”,簡稱“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。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)后,產(chǎn)生交流電流的方法則被發(fā)現(xiàn)。早期的成品由尼古拉·特斯拉、麥可·法拉第與波利特·皮克西等人開發(fā)出來。其中,波利特·皮克西Hippolyte Pixii于1832年基于麥可·法拉第Michael Faraday的原理制造了第一臺(tái)交流電機(jī)。
1882年,英國電工詹姆斯·戈登建造了大型雙相交流發(fā)電機(jī)。第一代開爾文男爵威廉·湯姆森(William Thomson, 1st Baron Kelvin,1824年6月26日-1907年12月17日)與塞巴斯蒂安·費(fèi)蘭蒂Sebastian Ziani de Ferranti 開發(fā)早期交流發(fā)電機(jī),頻率介于100赫茲至300赫茲之間。
1891年,尼古拉·特斯拉Nikola Tesla取得了“高頻率”(15,000赫茲)交流發(fā)電機(jī)的專利。
1891年后,多相交流發(fā)電機(jī)被用來供應(yīng)電流,此后的交流發(fā)電機(jī)的交流電流頻率通常設(shè)計(jì)在16赫茲至100赫茲間,搭配弧光燈、白熾燈或電動(dòng)機(jī)使用。
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(又稱簡諧電流),是時(shí)間的簡諧函數(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。
中國通常使用的交流電,一般頻率是50Hz。
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50Hz,而無線電技術(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。
頻率有效值
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220V表示的是有效值,而其峰值約為311V。
重要定律:歐姆定律
在交流電路中,電壓、電流的峰值或有效值之間關(guān)系和直流電路中的歐姆定律相似,其等式為U=IZ或I=U/Z,式中Z、U都是交流電的有效值,Z為阻抗,該式就是交流電路中的歐姆定律。
1、“直”的,就是直通,沒有回頭的意思,流就是流動(dòng)?!包S河之水天上來,奔流到海不復(fù)回”,“覆水難收”,這些表明水的流動(dòng)在一定場(chǎng)合下是單方向流動(dòng)的,也就是水從高處流向低處,高處的水壓力比低處的水壓高。如果水池里邊的水,通過一個(gè)洞口往低洼的低處排出去,只會(huì)一個(gè)方向奔馳而去,不會(huì)再從洞口里邊逆回到水池里邊去。電也是同樣道理,它也是從電壓高的一端流向電壓低的另外一端,如果一端的電壓一直高著,電流就永遠(yuǎn)和上邊說到的水流一樣,只會(huì)有一個(gè)方向性的流動(dòng),這種電就是直流電。
2、“交”,是交錯(cuò),交換的意思,也就是“在變”的含義。比如“驚濤拍岸,洶涌澎湃,奔騰翻卷”,形容的是波動(dòng)在互相撞擊了,也就是水流在另外一種場(chǎng)合,就不是一個(gè)方向流動(dòng)的了,而是在回旋的,可以從左邊流到右邊,也會(huì)從右邊流到左邊。這是因?yàn)樗畨翰辉僖恢笔且粋€(gè)方向高,另外一個(gè)方向一直低了,而是互相交換著的。在電上也是這樣類似,電源出來的兩條線,電壓高低不是死板的,而且變化著的,這樣電流可以從A流向B,也可以從B流向A,隨著時(shí)間而做一定的調(diào)整變化。
3、再做一個(gè)形象的對(duì)比,電是可以電人的,和人給你掛巴掌是一個(gè)類似的效果。如果是直流電電你的臉,相當(dāng)于別人只用左手持續(xù)地打你左臉,或者是用右手持續(xù)地打你右臉,你始終只會(huì)感覺到一邊的臉很痛。而用交流電來電你的臉,相當(dāng)于別人先用左手打你左臉,接著用用手打你右臉,再次換過來用左手打你左臉,然后右手打你右臉,如此循環(huán)。
4、直流電和交流電的區(qū)別,本質(zhì)是在方向變換上,交流電可以看做是兩組直流電輪流來給負(fù)載施加作用,可以理解成兩組直流電在不同時(shí)間段上的矢量和。而交流電在足夠短的時(shí)間內(nèi),可以理解成一個(gè)方向的一組直流電。
5、我們用電,最終是看電的作用效果,對(duì)于阻性負(fù)載,都是熱效應(yīng),所以交流和直流電最終作用是完全一樣的,都是發(fā)熱,只是因?yàn)榻涣麟娨话愦笮∵€在變化,所以弄出來一個(gè)“有效值”來等效出直流電的效果。但是對(duì)于感性和容性負(fù)載,交流電有了方向,可以“順利的通過“它們,而直流電往往不能,而且交流電可以產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)又能產(chǎn)生變化的電場(chǎng),這樣能量可以輕松轉(zhuǎn)換和傳輸出去。所以交流電的應(yīng)用更廣一些,比如變壓器,就可以簡單的讓電壓值改變了,直流電就無法直接做到了。又比如無線電傳輸,也需要這些交變的電壓來產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),這些一個(gè)方向的直流電就無法滿足要求了。
6、直流電因?yàn)橹挥幸粋€(gè)方向,使用起來比較簡單,可以輕易做成了高低電平兩種狀態(tài),這樣在能簡單實(shí)現(xiàn)了二進(jìn)制0和1的物理狀態(tài),所以芯片邏輯控制上,當(dāng)然都需要直流電,交流電就太復(fù)雜了,在底層控制上,往往都要轉(zhuǎn)換成直流電來完成。
7、即使是一些電源變化上,也往往先把交流電變成直流電,然后穩(wěn)壓了,簡單化了,再通過斬波形式,逆變出來另外一種交流電,比如變頻器和開關(guān)電源等產(chǎn)品。
交流電是指的供電交流頻率50HZ。50HZ的意思是在1秒鐘內(nèi),供電電壓的cos曲線變化了50個(gè)周期.也就是說1秒鐘內(nèi)在1根線上有50次正電..50次負(fù)電.但是電壓不變.便于你理解我給你這么說吧..我們家里的電220V有2根..這里分為A和B..把1秒分為100份..當(dāng)1%秒時(shí)A是正極B是負(fù)極電壓是220V..當(dāng)2%秒時(shí)A是負(fù)極B是正極電壓是220V.為1HZ..當(dāng)3%秒時(shí)A是正極B是負(fù)極電壓是220V..當(dāng)4%秒時(shí)A是負(fù)極B是正極電壓是220V為2HZ……..以此類推1秒鐘內(nèi)在1根線上有50次正電..50次負(fù)電.但是電壓不變. 周期性地改變方向的電流叫做交流電,電流發(fā)生1個(gè)周期性變化的時(shí)間叫做周期,每秒電流發(fā)生變化的次數(shù)做頻率,單位是赫茲HZ(為了紀(jì)念赫茲的貢獻(xiàn)..麥克斯韋發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典電磁理論、赫茲為麥克斯韋的理論添上了至關(guān)重要的一筆).所以交流電沒有正負(fù)之說.也就是說2根線的電特性是一樣的.所以也沒有固定的方向
我國和世界上大多數(shù)歐洲國家電力系統(tǒng)的額定頻率為50Hz。美洲地區(qū)多數(shù)、日本是60Hz..
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