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交流電
交流電是指電流方向隨時間作周期性變化的電流,在一個周期內的平均電流為零。不同于直流電,它的方向是會隨著時間發生改變的,而直流電沒有周期性變化。
通常交流電(簡稱AC)波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實際上還有應用其他的波形,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。
發展歷史
當發現了電磁感應后,產生交流電流的方法就被知曉。早期的發電機由英國人麥可·法拉第(Michael Faraday)與法國人波利特·皮克西(Hippolyte Pixii)等人發明出來。
1882年,英國電工詹姆斯·戈登建造了大型雙相交流發電機。開爾文勛爵與塞巴斯蒂安·費蘭蒂(Sebastian Ziani de Ferranti)開發早期交流發電機,頻率介于100赫茲至300赫茲之間。 [1]
1891年,尼古拉·特斯拉取得了高頻交流發電機(15000Hz)的。
1891年后,多相交流發電機被用來供應電流,此后的交流發電機的交流電流頻率通常設計在16赫茲至100赫茲間,搭配弧光燈、白熾燈或電動機使用。
根據電磁感應定律,當導體周圍的磁場發生變化,感應電流在導體中產生。通常情況下,旋轉磁體稱為轉子,導體繞在鐵芯上的線圈內的固定組,稱為定子,當其跨越磁場時,便產生電流。產生交流電的基本機械稱為交流發電機。 [
數值
交流電在某一個瞬間的數值稱為瞬時值,瞬時值大的時候叫做大值。其平均值可以用交流電的半個周期來計算。 [2]
瞬時值和大值
右圖上的圓圈表示線圈的旋轉角度(角頻率),波浪則是正弦交流電,表示線圈旋轉后產生的電動勢。正弦波交流電,記錄了因線圈旋轉而改變角頻率時的瞬時數值。這個數值叫做“瞬時值”。當瞬時值大的時候,剛好處于正向的波形小山和負向的波形小山的頂點,所以這個值叫做“大值”。 [2]
瞬時值f可以用e= Vm*sinwt來求得。Vm是由線圈的形狀或磁鐵的強弱來決定的。
交流電的電動勢的電壓是正弦波,電流表現出來的也是同樣的正弦波。








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