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交流电的频率是如何发现的?

作者:运丰机械网
文章来源:本站

  我们所用的电有两种类型,即交流电和直流电。下面我用通俗性语言来讲述一下。

  1、从字面上理解其方向:

  交流: 想一想我们人是怎么交流的呢?一个人说话,众人听那不叫交流,那是演讲,两人或两人以上相互间有问有答,有来有往才叫作交流。交流电就是如此,流出去再流回来有来有往,所以交流电有两个方向,且没有正负之分(其实是无法分辩,也只能在瞬时说出其极性来)

  直流: 一直,径直的流,永不回头。直流电只从正极流向负极,所以直流电只有一个方向。

  2、从比喻中理解其幅度

  初学电子知识,会感到电过于抽象,所以我们可以把电与熟知的东西进行比喻,因为电流与水流极其相似,因此我们可以把“电”当做“水”,“电路”就等于“水路”。当然我们也可以用其它东西来比喻。(详见下文)

  回想一下渠水在流动的时候,我们站在渠的某处,水流过这里时水量的多少是不是随时间不断变化呀?一会儿多,一会儿少,其实电在流动过程中也是这样。交流电的大小(幅度)在不断的变化,而直流电(比如干电池)的大小基本不变。

  电子技术专业里一般把幅度变化的电称为交流电,我们常提到的信号(比如声音信号、图像信号、温度信号等等)就是交流电,。而把幅度和方向不变化的电称为直流电,它的用途是为电路提供能源(即供电)。

  3、从思考中理解交流电的频率

  既然交流电方向在不断的变化(流出去又流回来),那么你知道它一秒钟要流回来几次呢?每秒(单位时间)多少次就是频率(天下人都知道),电学中用Hz(赫兹)来表示,比如我国照明用电规定为50Hz,它的意思是导线中的交流电每秒要流出再流回50次。

  

交流电的频率是如何发现的?

  4、从故事中理解交流电的相位

  张三和李四都是发电厂的职工,某天张三于7:40:35启动A发电机开始发电,而李四于7:40:36启动B发电机开始发电,这两组发电机都是220V交流发电机,且频率均为50Hz,请你思考一下,如果我们在7:41:00时分别测两组发电机的电压,大小一样吗?哪个大哪个小。

  说明:我国发电厂输出的交流电变化规律如下,前0.005s之间电压从0V开始升高到220V,第二个0.005s又从220V降为0V,且这段时间(0.01s)电流向外流出,第三个0.005s仍然是从0V开始升高到220V,第四个0.005s又从220V降为0V,不过在这段时间(0.01s)内电流是流回,电学中把这流回的电记为负值,下一个0.005又向外流出……如此循环往复,这种规律在数学上称作正弦,所以这种交流电也就美名其曰:正弦交流电)

  根据正弦规律和A、B发电机发电时间先后,我们不难推算出,B发电机在7:41:00时与A发电机输出电压不相等。

  以上故事表明,两根导线中交流电既使都是由220V、50Hz的发电机供电,因发电时间不同,或其它原因造成某根导线输电时间“提前”或“延误”,都会使输出电压或电流不相等。电学中把这种输电时间“提前”或“延误”称为相位的超前或相位的滞后。

  也许你快晕了,交流电咋这么多问题呢!好,我们趁热打铁赶快来总结一下:

  ○1交流电有两个方向,流出去再流回来,大小在不断变化(照明电变化规律为正弦)用频率可以表示交流电方向改变的快慢,用相位可以表示交流电输电起始时间。所以电学中把幅度、频率、相位称做交流电三要素,说的真好,只有三个都说上了,才能说清一个交流电的特征。

  

交流电的频率是如何发现的?

  ○2直流电只有一个方向,即:电流只能从正极流向负极。它的大小是稳定的。因为大小方向不变化也就没有频率和相位之说了。看来直流电比较简单哟,呵呵。

  有专门的频率表,有些数字万用表有测频率的功能,用示波器也可以测 如果想要有实质的作用,要看有多大的功率,但是,由于市电可以轻易的得到,所以从经济上几乎没有价值

  交流电(alternating[??lt?r?ne?t] current[?k?r?nt, ?k?r-]),简称为AC。交流电也称“交变电流”,简称“交流”。电流方向随时间作周期性变化的为交流电。它的最基本的形式是正弦电流。当法拉第发现了电磁感应后,产生交流电流的方法则被法拉第同时发现,法拉第因此被誉为“交流电之父”。

  早期的交流发电机成品由麦可·法拉第与波利特·皮克西等人开发出来。其中,波利特·皮克西Hippolyte Pixii于1832年基于麦可·法拉第Michael Faraday的原理制造了世界上第一台交流电机1882年,英国电工詹姆斯·戈登建造了大型双相交流发电机。第一代开尔文男爵威廉·汤姆森(William Thomson, 1st Baron Kelvin,1824年6月26日-1907年12月17日)与塞巴斯蒂安·费兰蒂Sebastian Ziani de Ferranti 开发早期交流发电机,频率介于100赫兹至300赫兹之间。[1] 最早的高频率交流电机于1838年诞生于伦敦。

  1891年,尼古拉·特斯拉Nikola Tesla改进了“高频率”(15,000赫兹)交流发电机中的一种,获得一个专利号。

  1891年后,多相交流发电机被用来供应电流,此后的交流发电机的交流电流频率通常设计在16赫兹至100赫兹间,搭配弧光灯、白炽灯或电动机使用。

  以正弦交流电应用最为广泛,且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后,化成为正弦交流电的叠加。正弦电流(又称简谐电流),是时间的简谐函数。

  当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交流电

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