有关"交流电"的基础知识

简介

　　通常波形为正弦曲线，在一个周期内的运行平均值为零; 交流电可以有效传输电力。

峰值和有效值

　　正余弦交流电的峰值与振幅相对应，而有效值大小则由相同时间内产生相当焦耳热的直流电的大小来等效。
　　交流电峰值与均方根值（有效值）的关系为 。市电220V表示均方根值，其峰值为311V。

功率振荡

　　假设使用单相电连接到纯电阻负载:

　　根据三角恒等式，可以得知功率（P）的振荡频率是电压（V）频率的两倍:

　　使用50Hz或60Hz单相电时，电器的输出功率会以100Hz或120Hz振荡。这个数字远高于肉眼可分辨的24Hz，所以我们无法观察电灯在闪烁。
　　使用三相电时，三个功率相加是稳定的，这是发电厂使用三相发电机的主要原因之一。

交流电相位分类

• 三相交流电
  输电时只有三条火线，供电给客户时有三条火线和中线。只使用其中一条相线及中线，便是单相电。
  三条火线上的正弦波各有120°相位差，主要为工业
• 单相电
  单相交流电，其电缆有一条火线和一条中线，用于一般住宅及商业楼宇。
  有关火线(L)/中线(N, 接了零地点位,即是地后,为零线)/地线的简介, 详见电源的火线零线地线接法

电力传输

　　交流电被广泛运用于电力的传输，因为交流输电比直流输电更有效率(在以往的技术条件下)。传输的电流在导线上损耗的功率可用焦耳定律（ ）求得，显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。
　　由于成本和技术所限，很难降低目前使用的输电线路（如铜线）的电阻，所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法。根据P=IU（实际上有功功率 ），提高电网的电压即可降低导线中的电流，以达到节约能源的目的。
　　而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万伏特，从而使电线上的电力损失极少。在城市内一般使用降压变压器将电压降至几万至几千伏以保证安全，在进户之前再次降低至市电电压或者适用的电压供用电器使用。

HVDC

　　在当今随着电力电子学的发展，也有愈来愈多长距离输电采用高压直流输电（HVDC），直流电功率因素是1，效率更高。