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交流電源



交流電源的應用

發電機
交流發電機通常采用旋轉磁場設計,電樞靜止,這樣便不需要使用電刷和滑環取電。同步發電機的磁場來自永久磁鐵電磁鐵。發電廠使用的大型同步發電機可透過控制勵磁系統(電磁鐵)來改變輸出電壓及無功功率。異步發電機靜止時不會自行產生磁場,利用定子與轉子間氣隙旋轉磁場,與轉子繞組中感應電流相互作用來發電。異步發電機需要電容或同步發電機提供無功功率才可以運作,因此通常不能自啟動,即是不借助外部電力來啟動。


電力傳輸
交流電被廣泛運用于
電力的傳輸,因為在以往的技術條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸的電流在導線上的耗散功率可用焦耳定律(P =I 2R)求得,顯然要降低能量損耗需要降低傳輸的電流或電線的電阻。由于成本和技術所限,很難降低使用的輸電線路(如銅線)的電阻,所以降低傳輸的電流是唯一而且有效的方法。根據P=IU(實際上有功功率
),提高電網的電壓即可降低導線中的電流,以達到節約能源的目的。而交流電升降壓容易的特點正好適合實現高壓輸電。使用結構簡單的升壓變壓器即可將交流電升至幾千至幾十萬伏特,從而使電線上的電力損失極少。在城市內一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬至幾千伏以保證安全,在進戶之前再次降低至市電電壓或者適用的電壓供用電器使用。

變壓器

變壓器是一種用來改變交流電電壓的電氣設備,它是由一個閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的。一個線圈和電源連接,叫原線圈(也叫初級線圈);另一個和負載連接,叫副線圈(也叫次級線圈)。兩個線圈都是用絕緣導線繞制成的,鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成
在原線圈上加
交變電壓U1,原線圈中就有交流電通過,在鐵芯中產生交變的磁通量。這個交變的磁通量也穿過副線圈,在副線圈中引起感應電動勢。所以,這時的副線圈可以作為電源使用。當把用電器連接在副線圈的兩端時,副線圈電路中就產生交流電,這時加在用電器上的電壓就是副線圈的端電壓U2




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