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交流電和直流電有什麼區別?


直流電(DC)和交流電(AC),都知道其定義,但很抽象,具體在發電機中是怎麼工作的呢,下面我們來分享一下直流電與交流電的工作原理。

工具/原料

  • 手搖發電機

方法/步驟

  1. 簡單講,直流電就是恆定的電流從正極流到負極。交流電則是電流一些兒從正極流到負極,一些兒從負極流到正極,所說的一些兒是很快的,如交流電50HZ,意指交流電的方向每1/50秒(0.02秒)改變一次。那直流電與交流電的工作機理是如何的?那我們就要從電的生產(磁生電)說起。

  2. 電磁感應

    1、如下圖,在電磁感應中,我們拿一導體棒切割磁感線就會產生感應電流,發電機就是在這個原理上衍生製作的,但電流方向規律是什麼呢?即在磁場中,導體從左邊划過去或從右邊划過來以及變換磁極方向,電流方向的規律是怎樣的呢?

    2、於是,前人(約翰·安布羅斯·弗萊明)實驗後並總結了這些規律,得到的就是「右手定律」,也叫」發電機定則「。

    3、做法為攤開右手,讓手掌心面迎著磁通線(N到S),大拇指朝嚮導體切割運動方向,這時四指所指的方向就是感應電流的方向。這就是判斷導線切割磁感線時感應電流方向的右手定則。

    4、如圖假設磁場無限,導體能一直無限划下去,那就是直流電,即電流的大小及方向不隨時間而變化。那如果導體從左邊划過去一下,再從右邊划過來一下,電流的方向就來回改變,這就是交流電,即電流方向隨時間作周期性變化。

  3. 交流電

    應用到了發電機,如下圖1:左邊N極面磁鐵,右邊S極面磁鐵,拉開中間形成磁場洞口,可以想像N到S有無數條無形磁感線。在磁感線中設計進矩形線圈,線圈轉動起來形成一個圓狀,與磁鐵的弧面平行,這就形成切割磁感線,產生電動勢,從而產生電流。

    1、我們按順時針轉動來看,線圈ab轉動在N極這頭時,就類似於上圖右手定則的第4圖;線圈cd轉動在S極這頭時,就類似於右手定則的第1圖;

    2、觀察下圖1電流方向,可見線圈ad邊電流流向cd邊,cd邊流向A電刷,經過導線與負載到達B電刷走了一圈,即ad→cd→A→走一圈→B。

    3、但當線圈轉動180度後,原理一樣,但方向勢必發生變化(圖2),即cd邊從S極面處轉動到N極面,ab邊從N極面轉動到S極面(相對位置來講)。電流方向就是dc進電流,ab出電流(原先是ab進電流,dc出電流),即dc→ad→B→走一圈→A。

    4、那麼就這樣持續轉動發電的話,就是所謂的交流電,正負極交替變換,電流大小和方向隨時間作周期性變化。

  4. 直流電

    直流發電機的端頭帶轉向片,換向片之間互相絕緣;

    1、當線圈ab轉動在N極這頭時,電流為ab→cd→A→走一圈→B

    2、當線圈cd轉動在S極這頭時,電流為cd→ab→A→走一圈→B

    轉向片的構造就是讓電流不管是ab出來還是dc出來,其轉向片都會在A點接通。

  5. 發電機裝置區別

    結合交流電與直流電的發電機來看:

    1、交流電的線圈兩端各自連接自個的電刷A或B,輸出電流分別自個輸出,電流方向隨時間作周期性變化的交流電。

    2、直流電的兩端帶轉向片,轉軸轉動時,電流輸出端處(不管是ab或cd,有出就行)都會都是刷在正極上(A),使之電流的大小及方向不隨時間而變化。

    3、交流電與直流電的電波形圖如下圖。


交流電和直流電有什麼區別?

首先我先解釋下交直流電的定義

交流電(尼古拉·特斯拉)

交流電主要用於家用交流電器,三相交流電機等等。

簡稱AC,是指大小和方向都發生周期性變化的電流,因為周期電流在一個周期內的運行平均值為零,稱為交變電流或簡稱交流電。不同直流電其方向都是一樣的,通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。生活中使用的電力就是具有正弦波型的交流電。

直流電

直流電主要應用於各種電子儀器、點解、電鍍、直流電力拖動等方面。

直流電,又稱恆流電,恆定電流是直流電的一種,是大小和方向都不變的直流電,1747年美國的富蘭克林根據實驗提出電荷守恆定律,並且定義了正電和負電的術語。

恆定電流是指大小(電壓高低)和方向(正負極)都不隨時間(相對範圍內)而變化,比如乾電池。脈動直流電指方向(正負極)不變,但大小隨時間變化,比如我們把50赫茲的交流電經過二極體整流後得到的就是典型脈動直流電,半波整流得到的是50HZ的脈動直流電,如果是全波和橋式整流得到的就是100H的脈動直流電,它們只有經過濾波(用電感或電容)以後才變成平滑直流電,當然其中仍存在脈動成分(稱為紋波係數),大小視濾波電路的濾波效果。

區別是什麼呢?

直流電與交流電的區別,把一節電池的頭(正極)對著另一節電池的尾(負極)裝在手電筒中,手電筒就亮了,如果倒過來,頭對頭或尾對尾,手電筒就不亮,這就是因為電池所產生的電流總是朝一個方向流動,所以叫做直流電。

通過輸電線和電纜送入家中的電,不是直流電,而是交流電。因為這種電流,一會兒朝某個方向,一會兒又朝相反方向流動。

儘管交流電「變化多端」,但它比起直流電來有一個最大的優點,就是可以使用變壓器,根據需要來升高或降低交流電壓。因為發電廠產的電,都要輸送到很遠的地方供用戶使用。電壓越高輸送中,損失越少。當電壓升高到3.5萬伏或者22萬伏,甚至高達50萬伏時,輸送起來就更加經濟,無論什麼地方要使用電,為適應其特定的用途,又都得把電壓降低。例如家庭用電,只要220V,而工廠常用用380V等等。(交流便於傳輸,直流便於存儲)

直流電也有它的優點,在化學工業上,像電鍍等,就非要直流不可。開電動車,也是用直流電比較好。

為了適應各種電器的特定用途,也可以把交流電變成直流電,這叫整流。一些半導體收音機或錄音機上,都可用外接電源。通過一個方塊兒形裝置,把交流電變成直流電來使用,這個降壓和整流用的裝置,叫電源變換器。

總結來說,交流電更容易變換電壓而不能變頻,直流電可實現變頻而不易變化電壓。交流電機更適合干粗大笨重的苦力活,直流電機更適合干各種精密活。

2018.3.7

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直接回答題主問題,區別如下:

1、直流電

電壓和電流的方向、大小都不隨時間而變化,在一個閉合的迴路中,電源外的電流總是有高電動勢側流向低電動勢側,電源內克服靜電力,電流從低電動勢側流向高電動勢側。平時見的最多的就是化學電池、燃料電池、太陽能電板和直流發電機。

2、交流電

電壓和電流的方向、大小隨時間成周期性變化,1秒中完成周期性變化的次數叫頻率,頻率的單位是赫茲,我國使用的電頻率都是50赫茲,即完成一次周期性變化用時0.02秒。還有我國採用的是相位相差120°的正弦波形。

大家對電相關的知識可以一起探討。


直流電就是恆定的電流從正極流到負極。交流電即交變電流,大小和方向都隨時間做周期性變化的電流。如交流電50HZ,是指交流電的方向每1/50秒(0.02秒)改變一次。


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