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發(fā)展歷史

編輯

當(dāng)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)后，產(chǎn)生交流電流的方法就被知曉。早期的成品由英國人麥可·法拉第（Michael Faraday）與法國人波利特·皮克西（Hippolyte Pixii）等人開發(fā)出來。

1882年，英國電工詹姆斯·戈登建造了大型雙相交流發(fā)電機(jī)。開爾文勛爵與塞巴斯蒂安·費(fèi)蘭蒂（Sebastian Ziani de Ferranti）開發(fā)早期交流發(fā)電機(jī)，頻率介于100赫茲至300赫茲之間。

1891年，尼古拉·特斯拉取得了高頻交流發(fā)電機(jī)（15000Hz）的專。

1891年后，多相交流發(fā)電機(jī)被用來供應(yīng)電流，此后的交流發(fā)電機(jī)的交流電流頻率通常設(shè)計(jì)在16赫茲至100赫茲間，搭配弧光燈、白熾燈或電動機(jī)使用。

根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體周圍的磁場發(fā)生變化，感應(yīng)電流在導(dǎo)體中產(chǎn)生。通常情況下，旋轉(zhuǎn)磁體稱為轉(zhuǎn)子，導(dǎo)體繞在鐵芯上的線圈內(nèi)的固定組，稱為定子，當(dāng)其跨越磁場時，便產(chǎn)生電流。生交流電的基本機(jī)械稱為交流發(fā)電機(jī)。 [1] 

性質(zhì)

編輯

根據(jù)傅里葉級數(shù)的原理，周期函數(shù)都可以展開為以正弦函數(shù)、余弦函數(shù)組成的無窮級數(shù)，任何非簡諧的交流電也可以分解為一系列簡諧正余弦交流電的合成。

頻率

交流電的頻率是指它單位時間內(nèi)周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲，與周期成倒數(shù)關(guān)系。日常生活中的交流電的頻率一般為50赫茲或60赫茲，而無線電技術(shù)中涉及的交流電頻率一般較大，達(dá)到千赫茲（KHz）甚至百萬赫茲（MHz）的度量。不同國家的電力系統(tǒng)的交流電頻率不同，通常為50赫茲或者60赫茲。在亞洲使用50赫茲的國家與地區(qū)主要有中國、日本、泰國、印度和新加坡，而韓國、菲律賓和中國臺灣使用60赫茲，歐洲大部分國家使用50赫茲，美洲使用60赫茲的國家主要是墨西哥、美國、加拿大。

峰值和有效值

正余弦交流電的峰值與振幅相對應(yīng)，而有效值大小則由相同時間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來等效。交流電峰值與均方根值（有效值）的關(guān)系為

。市電220V表示均方根值，其峰值為311V。

功率振蕩

假設(shè)使用單相電連接到純電阻負(fù)載。

根據(jù)三角恒等式，可以得知功率（P）的振蕩頻率是電壓（V）頻率的兩倍。

使用50Hz或60Hz單相電時，電器的輸出功率會以100Hz或120Hz振蕩。這個數(shù)字遠(yuǎn)高于肉眼可分辨的24Hz，所以我們無法觀察電燈在閃爍。

使用三相電時，三個功率相加是穩(wěn)定的，這是發(fā)電廠使用三相發(fā)電機(jī)的主要原因之一