什么是交流电?

你能想象没有电的生活吗?如果没有电,我们的生活就不会有进步。在本教程中,我们将了解什么是交流电?让我们首先了解电流是如何以及何时产生的。

电不是人发明的,它以能量的形式存在于自然界中。许多实验都是关于电的。本杰明·富兰克林危险的风筝实验证明了闪电就是电。尼古拉·特斯拉和托马斯·爱迪生以接受的方式发明了交流电流和直流电流。这些科学家为目前的标记法的标准化而斗争。最后交流电赢得了这场战斗并诞生了。

交流这种交流电是由著名科学家“尼古拉斯·特斯拉”在指出托马斯·阿尔瓦·爱迪生的直流电房低效后发明的。

什么是交流电?

这种以秒为单位周期性地改变方向的电流叫做“交流电”。在交流电源中,电压的极性周期性地颠倒。所以电流周期性地改变方向。因此,交流电(AC)的名称,表明电流是交流(定期)。

电流在一秒钟内改变方向的次数可以定义为交流电的频率。50Hz的频率意味着它在一秒钟内改变方向50次。

在这个电流中,带电粒子沿一个方向从零移动到最大值,然后下降到零,并以相同的值(负)沿相反的方向进行另一个循环。在所有情况下,两个方向交流电流所处理的值是相等的。

它有大小,方向,而且随时间变化。交流电将在正反两个方向流动,因此它是双向的。交流波形一般用正弦波形表示,其数学公式为

A (t) = A sin (2πƒt)

在那里,

A是信号的幅度

T是时间周期

F是信号的频率

交流电流的流向

交流发电

交流发电装置称为交流发电机。交流电可以通过多种方法和多种电路产生。产生交流电流最简单的方法是“使用基本单线圈交流发电机”。

工作原理

交流发电机依靠法拉第电磁感应原理将机械能(如旋转)转化为电能。

建设

一个简单的发电机由两个永磁体组成。它们将在南极和北极之间产生一个固定的磁场。在这个磁场中,会有一个单矩形线圈的导线,这是交流发电机的重要组成部分。

它将在极磁体产生的磁场中围绕一个固定的轴旋转,并切断磁通量。中心轴垂直于两极产生的磁场。

交流发电机

交流发电过程

  • 一开始,导线是平行对磁场和不切断磁通量即磁力线。所以有没有电压在回路中感应。
  • 当金属丝沿逆时针方向旋转时,金属丝的侧面会以相反的方向切断磁力线。
  • 回路中任意时刻的感应电动势与线圈的旋转角度成正比。
  • 当钢丝圈旋转了180度o以相反的方向穿过磁力线,电线中的电子就以相反的方向流动。
  • 这意味着,对于每一次完整的革命(360o),产生一个全正弦波形。
  • 在磁场中旋转的导线始终与碳刷和滑环相连。
  • 这些是用来转移线圈中感应到的电流。
  • 线圈中感应的电动势的大小取决于它的速度、强度和长度。
  • 我们知道“频率”是每秒的周期数。
  • 产生的循环次数取决于旋转的金属丝的速度。这意味着线圈的速度越快,频率就越高。这意味着f与n成正比,n圈的导线数。
  • 极性的周期性逆转导致产生具有交变极性的电压,从而产生交流电。

交流波形

交流电可以用波形表示,波形有幅值和时间周期。我们可以用许多波形来表示交流电流,如方波或三角波,但最简单的是用正弦波来表示。

对于正弦波的每一个完整周期,我们看到一个正半周期和一个负半周期。这些正半周期和负半周期将表示交流电流将周期性地改变其方向。我们将在以后的课程中讨论正弦波的所有性质。

交流正弦波形式

电源供应(线)

供应给家庭的通用电力称为市电。这个电源的电流是交流电。从变压器电源线(升压或降压)连接到家用电源线的电源称为“主电源或线路电源”。在印度,我们家用的主要电源是220-240伏,频率为50Hz,而在美国(美国)是120伏,频率为60Hz。电气设备制造商将根据市电供应设计他们的产品,使其工作在所需的电压和频率范围。

交流比直流的优点

  • 如果考虑交流和直流发电的成本,交流发电的成本要比直流发电的成本低。
  • 与直流电机相比,交流电机设计简单,维护方便。
  • 我们可以用交流电流进行远距离传输,但不能用直流,因为交流电的电压范围大。
  • 交流电流可以很容易地由低到高电压或高到低电压使用变压器。因此,交流电流中的电压范围是很宽的。
  • 在没有任何损耗的情况下,我们可以使用整流器将交流电流转换为直流,我们可以在电感或导体的帮助下限制交流电流的大小,以非常可观的损耗。
  • 当供电电压较高时,远距离交流传输损耗比直流传输损耗要小得多。
  • 交流电机将产生更高的输出(更高的扭矩)比直流电机。

缺点

  • 交流电流峰值高,使用时无绝缘是非常危险的。
  • 交流传输的成本比直流传输非常高。
  • 它会给触碰它的人以高电压的排斥电击,并可能导致触电。
  • 通信信号有可能受到干扰。
  • 交流电流的应用
  • 我们在日常生活中使用的所有电器都只有交流电源。例如:电视机、冰箱、灯泡、电扇、空调等。
  • 交流用于传输高功率信号的设备。我们在高功率配电系统中使用交流电,如天线波传播,无线电波和超声波传播。
  • 我们还在变压器中使用交流电流进行远距离传输,以供许多其他用途。
  • 我们主要在电力需求高的行业中使用电流的类型。

3反应

留下一个回复

您的电子邮件地址将不会被公布。必填字段被标记*