吉林大学上吊:基础物理学

交流电 (AC) 是电流, 潮流巨大变化以周期形式, 与直流电相对, 潮流极性停留恒定。AC 电路的通常信号波形一般是那一个完善的正弦波, 因为这导致能量最高效率的传输。但是在某些应用不同的信号波形被利用, 譬如三角或矩形波。
历史
交变电流电力是使用交流电商业提供电作为电力电能的形式。威廉Stanley Jr 设计第一实用卷的当中一个导致交流电。他的设计是现代变压器的一个早期的前体, 称感应线圈。从1881 年到1889 年, 系统今天被使用由Nikola Tesla, 乔治·西屋电器, Lucien ·Gaulard, 约翰·Gibbs, 和Oliver ·Shallenger 构想了。这些系统克服了局限由利用强加直流电, 依照被发现在系统Thomas Edison 首先过去常常商业分布电。

交流电第一长途传输发生了在1891 在碲化物, 科罗拉多附近, 被跟随几个月后在德国。Thomas Edison 强烈主张了对直流电(DC 的) 用途, 有许多专利技术, 但最终交流电进入了一般用途(看潮流战争) 。查尔斯变形虫Steinmetz 通用电器解决了许多问题与电力生产和传输使用交流电。

发行和国内电源
不同于DC, AC 可能由一台变压器爬上或下来对另外电压。在AC, 电压更高意味力量更加高效率地被传送。在效率的增量归结于欧姆的法律, 阐明, 电能损失依靠当前的流程于指挥。功率损失在指挥归结于潮流和由惯例描述 P = I 2 *R , 暗示那如果潮流被加倍, 功率损失将是四次更大的等等。

由利用变压器, 力量的电压被传送可能"爬上" 对一相对地高压。爬上是有利的为传送的力量长的距离因为它暗示低当前和因此低功率损失。一旦力量达成其目的地其电压可能被其它变压器然后退出对水平, 它是安全的为国内供应。

三相电子量是非常通常和是对商业发电器的一个更加高效率的用途。电能由转动组建卷在一个磁场里面, 在大发电器里以高资本成本。但是, 它是相对地简单和有效的包括3 不同卷在一个唯一轴(代替一个) 。这些卷全部位于发电器轴但完全分离, 和有一个角度120 度互相。是120 度在互相阶段外面的三当前的信号波形导致, 但相等的巨大。

三相电发行广泛被应用在工业前提, 和单相在国内环境里。一台3 个阶段变压器也许典型地severals 路, 把一个另外阶段供给供应路的不同的边。

三个阶段系统被设计以便他们是平衡的在装载, 如果装载正确地平衡潮流不会流动在中立观点。并且在中立潮流不会超出最大量阶段潮流的最坏的案件被失衡的(线性) 装载。为三阶段在低(正常扼要) 电压A 4 导线系统象这样由1/3 通常使用减少电缆要求使用分开的中性每阶段。当跨步在3 下阶段一台变压器与三角洲主要和星次要经常被使用那么那里是没有需要对于中性在供应边。

为更小的客户(多么小变化按国家并且年龄安装) 唯一单相和中性被采取对物产为更大安装所有3 个阶段并且中性被采取对主板。从一个3 个阶段主板选拔并且3 条阶段电路也许带领(和在某些情况下并且巡回以2 个阶段(与两相不被混淆) 并且中性被带领

分裂阶段系统(单相中心开发基于二hots 180 度在阶段外面) 是有用的在情况只一两个高压阶段是可利用的地方仅需求超出什么可能容易地被供应作为单相在正常电压。这个系统是只通常在几乎所有家有它的北美洲并且它是正常的太连接更大的功率器具横跨hots 。

第三根导线(应该总是但有许多更老的, non-compliant, 或第三世界安装它不是) 的地方通常被连接在各自的电气用品之间在房子和主要电交换机或fusebox 里。第三根导线知道在不列颠和多数其它英文国家作为 地球导线, 但是在美国这是 接地导线。确切地什么发生在接地导线在主板变化之前但有由他们的欧洲人名字TT(customers 地球列出这里没被连接到根本的中性) Tn S(neutral 并且地球分开地管理到变压器星观点) Tn C S(neutral 并且地球被加入在进水闸主张) 的三主要possibilitys 。有并且中性和地球被加入通过安装的Tn c 但这比其他是较不通常和要求特别规程使它安全。

系统应该被设计以便在短小情形下对地球在任一系统的部份某种形式的保险丝或破碎机将做系统保险柜。在TT 系统高地球圈阻抗意味, 一条残余当前的电路breaker(RCD) 必须被使用。在其它earthing 系统这可能由正常overcurrent protention 系统包括。RCDs 也许仍然被利用在作为他们能保护免受小地球缺点譬如通过人的这样系统虽则!

AC 频率按国家
多数国家在世界规范化了他们的电供应系统到二个频率的当中一个: 50 赫兹或60 赫兹。60 赫兹国家, 大多数名单在新世界, 是更短的, 但这不将说60 赫兹是较不通常。60 赫兹国家是: 美洲萨摩亚、安提瓜和巴布达, Aruba, 巴哈马, 伯利兹, 百慕大, 加拿大, 开曼群岛, 哥伦比亚, 格斯达里加, 古巴, 多米尼加共和国, 萨尔瓦多, 法属波利尼西亚, 关岛, 危地马拉, 圭亚那, 海地, 洪都拉斯, 南韩, 利比里亚, 马绍尔群岛, 墨西哥, 密克罗西亚岛, Montserrat, 尼加拉瓜, 北马力安那群岛, Palau, 巴拿马, 秘鲁, 菲律宾, 波多里哥, 圣徒Kitts 和Nevis 、苏里南、台湾、特立尼达和多巴哥, 特克斯和凯克斯群岛, 美国, 委内瑞拉, 唯尔京群岛(美国), 威克岛。

以下国家有50 赫兹和60 赫兹供应混合物: 巴林, 巴西(主要60 赫兹), 日本(60 赫兹被利用在西部专区) 。

多数国家选择他们的电视标准符合他们的扼要供应频率。NTSC 标准被开发运作与60 赫兹扼要, 然而PAL 和SECAM 被设计了为50 赫兹扼要, 但PAL 的60 赫兹版本并且存在, 即在巴西棕榈里, 提供高分辨率PAL 和NTSC 低忽悠。

它一般被接受, Nikola Tesla 选择了60 赫兹作为不会导致街道照明可看见闪烁的最低的频率。50 赫兹频率的起源被利用在其它世界的地区是开放对辩论但可能似乎是环绕60hz 对1 2 5 10 结构普遍公尺标准。

其它频率是有些通常在工业用途在20 世纪的前半, 和今天依然是在使用中在例外情况。25 赫兹力量, 其中许多组建了在尼亚加拉大瀑布, 被利用了在安大略和北美国。大约25 赫兹发电器也许仍然是网上的在尼亚加拉大瀑布。更低的频率缓和低速电动机设计, 可能更加高效率地被组建和被传送, 但起因引人注目的忽悠在照明设备。

近海和海洋应用有时利用400Hz, 为各种各样的技术好处。

16.67 赫兹力量仍然被利用在一些欧洲铁路系统, 譬如在瑞典。

值得注意的是, 供给AC 动力的器具可能释放一阵典型嗡嗡声以他们利用交流电能的频率。

交流电压数学
交流电通常同交替的电压联系在一起。交流电压 v 可能数学上被描述作为时间功能由以下等式:

nv(t) = A □sin( t), n
那里

A 是 高度 在伏特(并且称 高峰电压),
是有角频率在radians/second, 和
t 是时间在几秒钟内。
因为有角频率是更多利益对数学家比对工程师, 这通常地被重写和:

nv(t) = A □sin(2 f t), n
那里

f 是频率在赫兹。
交流电压的在之间尖峰对尖峰的价值被定义作为区别其正面峰顶和其消极峰顶。因为sin(x) 的最大值 是+1 并且最低值是-1, 交流电压摇摆在之间+A 和-A。尖峰对尖峰的电压, 被写作为V页, 是因此(+ A) - (-A) = 2□A。

交流电压的大小可能并且陈述作为根均方(rms) 价值, 书面Vrms。为正弦电压:

nV rms = A2 n
Vrms 是有用的在计算力量由装载消耗。如果V DC直流电压 提供有些力量P 入指定的装载, 那么V 交流电压rms 将提供同样平均力量P 入同样装载如果Vrms = VDC。由于这个事实rms 是测量电压正常手段在扼要(力量) 系统。

说明这些概念, 考虑240 个V AC 扼要被使用在英国(值得注意的是, 英国官方地现在是230V +10% -6% 但实际上电压仍然是离240V 较近比230V 在许多情况下) 。它所谓因为其rms 价值是(至少名义上) 240 个V. This 手段它和一样240 V DC. 制定出其高峰电压有供暖作用(高度), 我们可能修改上述等式:

nA = V rms □$$#3069> 2 n
为我们的240 V AC, 高峰电压v页 或 A 是因此240 V □ √2 = 339 V (大约) 。240 个V AC 扼要的尖峰对尖峰的价值是更加大量的: 2 □240 V □ √2 = 679 V (大约。)

欧共体(包括英国) 官方地现在谐调了在230V 一供应50Hz 。但是他们使容忍带非常宽在 +10% 。一些国家比这例如英国指定230V +10% 实际上指定更加严密的标准对老标准的-6%. 供应最依照因此新的, 不需要被改变。

外在链接
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"Ac dc: 在AC 发电器里面"。光, 美国经验爱迪生的奇迹。(PBS)
Kuphaldt, 托尼R., "教训在电电路里: 容量II - AC"。2003 年3月8 日。(设计科学执照)
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威廉斯, 旅行"中央瓶", "了解的交流电, 有些力量概念" 。
"电压, 频率, 电视广播系统, 无线电广播表, 按Country" 。

大哥你问错地方了吧？？

家里用的就是交流电,经过零线,火线,到你家

楼上你这个电可是够玄乎的。