『转』直流电和交流电

转自: http://www.shenmeshi.com/Science/Science_20090605155956.html

电荷是物质的固有属性。通常,物体中的正、负电荷数量是相等的,一旦物体失去或得到一些电子时,就表现出负电或正电。电荷有规则的运动就产生电流。

平常所说的“电流是多少”,实则是指“电流强度是多少”。电流强度表示电流的大小,它的单位是“安培”,简称“安”,用符号“A''’表示。

如果在一个电路中,电荷沿着一个不变的方向流动,这就是“直流电”。直流电是指方向一定而大小不变的电流。在日常生活中,由“电池”提供的电流,就是直流电。电池有极性,分正极与负极。

直流输电以其输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点受到电力部门的欢迎,在中国将有进一步应用的前景。在直流输电发展过程中,应当重视轻型直流输电的研究与应用。现代高电压直流输电技术的发展,为电能高效传输开辟了广阔的前景。

当电路中的电流随着方向和强度的变化作周期性变化时,称其为“交流电”。是指方向和大小都在不断改变的电流。现代发电厂生产的电能都是交流电,家庭用电和工业动力用电也都是交流电。我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,直流电用符号"="表示,交流电用符号"~"表示。

高压直流输电方式与高压交流输电方式相比,有明显的优越性.历史上仅仅由于技术的原因,才使得交流输电代替了直流输电.下面先就交流电和直流电的主要优缺点作出比较,从而说明它们各自在应用中的价值

交流电的优点主要表现在发电和配电方面:利用建立在电磁感应原理基础上的交流发电机可以很经济方便地把机械能(水流能、风能……)、化学能(石油、天然气……)等其他形式的能转化为电能;交流电源和交流变电站与同功率的直流电源和直流换流站相比,造价大为低廉;交流电可以方便地通过变压器升压和降压,这给配送电能带来极大的方便.这是交流电与直流电相比所具有的独特优势.

直流电的优点主要在输电方面:

①输送相同功率时,直流输电所用线材仅为交流输电的2/3~l/2

直流输电采用两线制,以大地或海水作回线,与采用三线制三相交流输电相比,在输电线载面积相同和电流密度相同的条件下,即使不考虑趋肤效应,也可以输送相同的电功率,而输电线和绝缘材料可节约1/3.

如果考虑到趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等),输送同样功率交流电所用导线截面积大于或等于直流输电所用导线的截面积的1.33倍.因此,直流输电所用的线材几乎只有交流输电的一半.同时,直流输电杆塔结构也比同容量的三相交流输电简单,线路走廊占地面积也少.

②在电缆输电线路中,直流输电没有电容电流产生,而交流输电线路存在电容电流,引起损耗.

在一些特殊场合,必须用电缆输电.例如高压输电线经过大城市时,采用地下电缆;输电线经过海峡时,要用海底电缆.由于电缆芯线与大地之间构成同轴电容器,在交流高压输线路中,空载电容电流极为可观.一条200kV的电缆,每千米的电容约为0.2μF,每千米需供给充电功率约3×103kw,在每千米输电线路上,每年就要耗电2.6×107kw·h.而在直流输电中,由于电压波动很小,基本上没有电容电流加在电缆上.

③直流输电时,其两侧交流系统不需同步运行,而交流输电必须同步运行.交流远距离输电时,电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差;并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ,但实际上常产生波动.这两种因素引起交流系统不能同步运行,需要用复杂庞大的补偿系统和综合性很强的技术加以调整,否则就可能在设备中形成强大的循环电流损坏设备,或造成不同步运行的停电事故.在技术不发达的国家里,交流输电距离一般不超过300km而直流输电线路互连时,它两端的交流电网可以用各自的频率和相位运行,不需进行同步调整.

④直流输电发生故障的损失比交流输电小.两个交流系统若用交流线路互连,则当一侧系统发生短路时,另一侧要向故障一侧输送短路电流.因此使两侧系统原有开关切断短路电流的能力受到威胁,需要更换开关.而直流输电中,由于采用可控硅装置,电路功率能迅速、方便地进行调节,直流输电线路上基本上不向发生短路的交流系统输送短路电流,故障侧交流系统的短路电流与没有互连时一样.因此不必更换两侧原有开关及载流设备.

在直流输电线路中,各级是独立调节和工作的,彼此没有影响.所以,当一极发生故障时,只需停运故障极,另一极仍可输送不少于一半功率的电能.但在交流输电线路中,任一相发生永久性故障,必须全线停电。另外提醒一下:在直流输电系统中,只有输电环节是直流电,发电系统和用电系统仍然是交流电。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

转自:http://www.baixueshan.com/post/73.html

交流电

简称“交流”。一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的。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迭加。正弦电流(又称简谐电流),是时间的简谐函数

i=Imsin(ωt+φ0)

当线圈在磁场中匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。

现在使用的交流电,一般是方向和强度每秒改变52赫兹。

我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,交流电用符号"~"表示。

直流电(direct current)

  大小和方向都不随时间变化的电流。又称恒定电流。所通过的电路称直流电路,是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该电路中,形成恒定的电场,在电源外,正电荷经电阻从高电势处流向低电势处,在电源内,靠电源的非静电力的作用,克服静电力,再从低电势处到达高电势处,如此循环,构成闭合的电流线。所以,在直流电路中,电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势,为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。

  在比较简单的直流电路中,电源电动势、电阻、电流以及任意两点电压之间的关系可根据欧姆定律及电动势的定义得出。复杂的直流网络可根据G.R.基尔霍夫方程组求解。它包括节点电流方程和回路电压方程两部分,前者指出,对于任一节点(3个或3个以上支路的交点),流入和流出节点的各电流的代数和为零,这是恒定条件的要求,后者指出,对于任一闭合回路(网格),各部分电压降的代数和为零,这是静电场环路定理的结果,两者构成了完备的方程组。

  测量直流电路中电流、电压、电阻、电源电动势等物理量的仪表称为直流仪表。常用的有电流计,安培计,伏特计,电桥,电势差计等。

  直流电源有化学电池,燃料电池,温差电池,太阳能电池,直流发电机等。直流电主要应用于各种电子仪器,电解,电镀,直流电力拖动等方面。

  在电力传输上,19世纪80年代以后,由于不便于将直流电低电压升至高电压进行远距离传输,直流输电曾让位于交流输电。20世纪60年代以来,由于采用高电压、大功率变流器将直流电变为交流电,直流输电系统又重新受到重视并获得新的发展。 

 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

转自:http://zhidao.baidu.com/question/10921801.html

  

直流电与交流电
一般概念
直流电:是指大小和方向都不随时间而变化的电流。许多用电器,如收音机,扬声器等许多不含电感元件的电器都用直流电驱动。分正、负极,无法利用变压器改变电压,用在低电压电器里。用乾电池的电器都属此类。

交流电:交流电是指大小和方向都随时间做周期性变化的电流,通常的交流是按正弦规律或余弦规律变化的,电流先由零变到最大,再由最大变到零。然后反方向由零变到最大,再由最大变为零,完成一个周期,以后是下一个周期,如此反复变化。交流电有很有优点,除可用于一些特殊的用电器,如电动机等外,它对于电的传输,特别是远距离传输有着特别的意义。
 

交流电一极是正的时候,另一极就是负,不停地交换改变(家用的电源每秒变60次正负),交流电可以利用变压器改变电压,在长途运送时变为十几万伏特的高压运送,可以减少因电阻而发生的损失。家用大电器,如冰箱、电视、冷气等都使用交流电。  

原文地址:https://www.cnblogs.com/abinxm/p/1741460.html