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[電] 交流電
This is an alternating current generator.
這是一台交流發電機。
Nicola Tesla invents alternating current.
*********·特斯拉發明了交流電。
This vibration creates an alternating current that can be tapped.
電子振動又産生了可以利用的交變電流。
Mains electricity in America is supplied as alternating current at 60 Hertz.
在美國,主要供應頻率為60赫茲的交流電。
Alternating current is the current whose direction changes periodically.
交流電是其方向周期地變化的電流。
交流電(Alternating Current,簡稱AC)是一種電流方向和大小隨時間周期性變化的電能形式。以下是其核心特征的詳細說明:
基本定義與波形特性
交流電的電壓和電流按正弦曲線規律變化,數學表達式為:
$$ V(t) = V{text{peak}} cdot sin(2pi f t) $$
其中$V{text{peak}}$為峰值電壓,$f$為頻率(單位赫茲Hz)。其波形呈現周期性對稱結構,常見于電力傳輸和家用電器供電。
技術參數标準
全球主要采用兩種頻率标準:50Hz(中國、歐洲等)和60Hz(北美、日本等),電壓有效值通常為110V或220V。國際電工委員會(IEC)制定的IEC 60038标準規定了不同地區的電壓容差範圍。
工程應用優勢
相較于直流電,交流電可通過變壓器實現高效電壓變換,使得長距離輸電時能夠通過升壓降低線路損耗。中國國家電網的±1100千伏特高壓直流輸電工程即結合了交流輸電和直流轉換技術。
曆史發展脈絡
該技術由尼古拉·特斯拉在19世紀末完善,其與愛迪生(直流電支持者)的"電流戰争"推動了現代電力系統的形成。特斯拉研發的多相交流發電機專利(US 447921號)奠定了現代電力工業基礎。
安全與檢測标準
國際标準化組織ISO/IEC 導則51-2014規定了交流電氣設備的安全要求,包括絕緣電阻、漏電流等關鍵指标。美國UL認證和歐盟CE認證均包含針對交流電器件的強制性測試規範。
"Alternating current"(交流電,簡稱AC)是指電流方向和大小隨時間發生周期性變化的電流形式。其核心特征包括:
方向周期性反轉
電流以固定頻率在正負兩極之間交替流動,例如家庭用電的頻率為50Hz(中國/歐洲)或60Hz(美國),即每秒方向變化100或120次。
波形特性
最常見的波形是正弦波($V(t) = V_{text{peak}} cdot sin(2pi ft)$),也有方波或三角波的特殊應用場景。
能源傳輸優勢
通過變壓器可高效實現電壓升降,高壓輸電(如110kV-1000kV)大幅減少遠距離傳輸的能耗,這是現代電網采用交流電的主要原因。
與直流電(DC)的對比
直流電方向恒定(如電池供電),而交流電更適合需要變換電壓的場景。兩者在電子設備中常通過整流/逆變電路互相轉換。
曆史背景
19世紀末,特斯拉與愛迪生的"電流戰争"推動了交流電的普及,因其在長距離輸電中的經濟性戰勝了直流電系統。
交流電的應用涵蓋家用電器、工業電機、輸電網等幾乎所有電力系統領域,其靈活性和高效性使其成為現代社會的基礎能源形式。
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