峰_o努力

应＂中国56021＂等三位邀答！

交流电是怎么来的？

这道题专家们都答得很好，我只能随便聊聊吧！

理论书上都说交流电是正弦波，直流电是直线波，这是外行人看不到摸不着的，只知道有个市电是交流电，电池电瓶是直流电。那电池和电瓶能不能变成交流电，也能。

我小时候用电池和小电珠绕个皮线在电池上一碰就亮，很希奇，为了引人看，故意在人眼前一亮一熄，以后学到了物理，才知道一亮一熄的次数就叫频率，如能在0．01秒亮一次，那就于我们市电的50Hz了。

这种理论也在我的变压器通直流试验中得到验证，我刚开始学绕变压器，通上交流电后哈哈的响得难听，我再试着在次级线圈上用电瓶12V不断触碰，一碰就响，按着不动就不响，动一次响一次，越来是通电的频率在作怪，我用铁丝捆住，用重物压住变压器都止不住这哈哈声，找原因！发现硅钢片没插足，多加几片，不行，手抓住有震得麻手感，再加就没有了，原来这哈哈声和麻手感就是电流一通一断产生的频率。

亲戚送我一台逆变器，我感到希奇，就都拆了，数它的线圈和画出电路接线图，从此还能制造和帮人家修理，原来这直流电通过三极管振荡发出的是交流电。

怪不得有电压变频器，电流变频器产品，原来从我绕制逆变器中都得到了验证：三极管的振荡频率决定在基极上的几欧电阻大小，增大电阻，提高频率，电压升高，电流降低。原来变频器上就是这种小电位器调节电阻值，就能提高振荡频率的方法，它用在洗衣机，高楼高压送水等，会使电机又省电还又提高转速的。

我拆开老式电话的手摇发电机，里面的转子是硅钢片上绕的线圈，两边是两块大磁铁，只要摇动转子，线圈改变方向就叫切割磁力线，而线圈上就得到了感生电流，手摇的电脉冲是随你的手摇转速度发出的，速度慢电压低，固定速度才能达100多伏。我帮化验室折开修理过离心器，我也打开过直流的电机等，它都可通电下旋转工作，给它动力下又能发电，这都是神奇的磁铁。

我在大喇叭上并一只LED灯，当我不断按压中心音圈时，灯会一闪一闪的亮。这就得出了磁铁在线圈中运动，或线圈在磁场中运动都可产生电荷，所以发电厂利用这种原理制成够大的体积，发出的电荷就更大了。

我国的发电是固定50Hz的，比如三门峡水库

这发出去的电为什么有几万伏？错了❌，发电机的功率决定了它庞大的体积，主要是惊人的大电流，再经过配套的升压设备进行升压，远距离输电。电压可升得很高，但电流大才能在远方再经降压成三相四线供给足够的功力。

变电站可将交流电变成直流电，也可将直流电变为交流电输出使用，这其中变换的只是波形，这也是我玩逆变器变交流看电视，交流电变直流充电的基本原理。

由此我们知道：

a）．有了磁铁和线圈，只要有一个在运动（叫切割磁力线）都能得到感生电流（发电机），其一秒钟的旋转次数称Hz。

b）．如果线圈中有了电流，就产生磁场（电动机）

谢谢你的阅读🙏！

许科云

交流电之父法拉第，他的名字一直会铭记在科学史上，

法拉第是量子菌最佩服的科学家之一，他从一名小学徒，刻苦专研，最终成为交流电之父，不仅研究了交流电产生的基本原理，而且设计出实用的交流发电机。可民科们崇拜的是特斯拉，其实法拉第才是真正逆袭的天才科学家。

起初，丹麦物理学家奥斯特在对电流进行研究时，利用通电导线发现了电场和磁场之间的联系，导线电流产生的磁场的方向遵循第一右手定则。而电流通过线圈而形成的磁铁，称为电磁铁。

明白了电流可以产生磁场，1822年起，英国科学家法拉第就开始了他的新课题，那就是怎么利用磁场产生电。法拉第认为电流产生磁场，那磁场肯定也可以产生电流。经过十余年的尝试与各种失败之后，法拉第发现了，在磁场中运动的导线才可以产生出电流，也就是变化的磁场可以产生电流。

法拉第发现的这种利用导线和磁场相对运动产生电流的过程，被称为电磁感应。随后法拉第设计了发电机的原型，以多匝线圈缠绕在铁芯上做成转子，让转子在磁场中自由转动，线圈就可以不断切割磁力线，从而产生干感应电压，接入闭合电路后，就得到了感应电流。

随后，在大量科学家和工程师的努力下，各种改进的发电机不断涌现，例如交流发电机就是利用电刷-滑环装置，是转子自由的转动，把电流传递给外电路。这样产生的电流随着时间成正弦函数的变化。其中发电机的功率是电压和电流的乘积。各国民用的交流电的频率和电压都有所不同，例如美国日本采用的供电电压为120 V, 欧洲一些国家和我国民用采用220V，这些供电标准不同，也带来很多转换的麻烦。

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量子实验室

每天我们都离不开电，我们也知道家用电是从发电厂发出来的。但是发电厂是如何发电的呢？是谁第一个发现了这个原理呢？要了解这些，我们首先要从一个人物法拉第说起。

丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应之后，英国物理学家法拉第就想到：既然电流能够产生磁场，那么反过来，磁场是否能够产生电流呢？因为在法拉第的时代，人们用电都是使用锌、铜和盐水制作的伏打电池，这种电池制作麻烦，电压小，发的电不适于普通人使用。但是自然界的磁铁资源非常丰富，如果使用磁铁发电，那么电就能进入千家万户了。

法拉第为了这个理想进行了艰苦的实验，他最初的想法是将一块磁铁放在螺线管中，期待着电路中产生电流，但是一直没有获得成功。终于，在1831年法拉第的实验获得了突破：他发现：只有在磁铁插入或者拔出螺线管的过程中，电路中才会产生电流。

我们用现代的方法可以把法拉第的实验等效成上面的情况：用一个螺线管连接电流表，将一根磁铁插入螺线管的过程中，电流表就会产生示数。而且，插入的速度越快，电流表指针的偏转就越大。同样，在磁铁拔出螺线管的过程中，电流表指针也会偏转，只是方向相反。但是，如果磁铁在螺线管中保持静止不动，电路中就没有电流产生了。

法拉第终于明白：只有在运动和变化的过程中，磁铁才能够产生电流。法拉第将他的发现总结成五种情况，其中应用在现代发电机的情况是：在磁场中切割磁感线的导体可以产生电流。

比如：我们将一根导线与电流表相连，并且使得导线向右运动，这样导线就好像切韭菜的刀一样切断了磁感线，电路中就会出现电流。而且我们可以使用右手定则判断电流的方向：如果磁感线穿过右手的手心，大拇指指向导线运动的方向，那么右手四指的方向就是产生的电流方向。

按照这个原理，法拉第制作了早期的发电机：让一个金属圆盘在一块马蹄形磁铁之间转动，由于金属圆盘的每一条半径都可以看作切割磁感线的导体，因此圆盘中心和边缘之间就会形成电流。

法拉第制作了发电机之后，英国财政大臣问他：你发现的这些东西很有趣，但是，它有什么用呢？法拉第回答道：哦，阁下，也许过不了多久，你就会对它收税了。果然，现在电已经成了我们生活必不可少的一部分，谁家用电不交钱呢？

早期的发电机，产生的都是直流电。所谓直流电就是电流方向不发生变化的电流。现在我们的家用电都是交流电，所谓交流电就是方向周期性变化的电流。

具体来说，两孔插座中有一根线称为“零线”，零线电压与大地相同，所以触摸零线不会触电。另一根线称为火线，火线电压一会儿比大地高，一会儿比大地低。由于电流从高电压流向低电压，所以电流有时候从火线流过用电器再流回零线，有时候从零线流过用电器再流回火线，每个周期是1/50s，称为50Hz的交流电。交流电与直流电相比最大的优点就是改变电压十分方便，从而可以进行高压传输以减小损耗。

那么，这种交流电又是如何产生的呢？

交流电可以通过一个线圈在磁场中转动产生。比如图中这种情况：在线圈旋转时，右侧导线向上运动，根据右手定则，产生的交流电从c流向d；左侧导线向下运动，产生的交流电从a流向b，所以整个电路中的电流流向是cdab方向。在线圈外端通过两个电刷与外部电路相连，于是电流就可以通过电刷从上向下流过灯泡。

半个周期之后，线圈旋转半周，ab与cd交换位置，电流方向就会变为badc，这样一来，电流就会从下向上流过灯泡。于是就形成了交流电。如果线圈匀速转动，就形成了正弦交流电。

也就是说，只要能让线圈与磁铁发生相对转动，就可以产生电流。在现代发电机中，旋转的其实不是线圈，而是磁铁，称为转子。而线圈是不动的，称为定子。同时，出于工程商的需要，发电机线圈有三组，任意两组线圈都夹60度角。

这样一来，当磁铁在线圈中匀速转动时，三组线圈中分别产生三个正弦交流电，而且每一个都比前一个滞后1/3周期。

这三个交流电会具有共同的零线（中性线）和不同的火线（输出线）。在供电时，如果我们把某个火线和零线接入用电器，就是家用电220V， 如果我们把两根火线接入用电器，就变成了工业用电380V。

那么， 我们如何才能使得线圈或磁铁转动呢？这就取决于发电机的种类。水力发电机是靠水的冲击使得涡轮机转动，风力发电机是靠扇叶使发电机转动，火力发电机是靠燃烧加热水蒸气推动涡轮机。这个过程需要消耗外界的能量。总之，发电机就是把其他形式能量转化成电能的机器。

发电机被发明之后，各种用电器如雨后春笋般出现，人类由此进入了电气时代。

我们还要再谈谈法拉第——这个奖人类带入电器时代的人。法拉第生于一个铁匠家庭，由于家庭贫困，他只上了两年小学就辍学了，成为了一名订书匠的学徒。不过，这份工作让他接触到了大量的图书，接触了普通人无法接触到的各种文献，他被科学深深地迷住了。

在书店里一位老主顾的帮助下，20岁的法拉第有幸聆听了化学家戴维的演讲。他还把整理好的演讲记录写信邮寄给戴维，并表示自己愿意为科学献身的想法。

戴维看过法拉第的简历之后对他说：“年轻人我要告诉你，科学是很辛苦的，而且没有多少回报。”

法拉第回答道：“我认为科学本身就是一种回报。”

戴维被感动了，法拉第终于成为了戴维实验室的一名助手，他的科学梦想从戴维实验室开始成为了现实。后来，法拉第在物理、化学方面都取得了惊人的成就，成为了那个时代最伟大的科学家。

法拉第还是一位品德高尚的人。由于自己早年的经历，他非常重视对年轻学者的培养，并且鼓励了一批如麦克斯韦一样的科学巨匠。他拒绝了对自己的封爵，还两次拒绝成为皇家科学会会长，并表示不愿安葬在西敏寺——牛顿等人的长眠地。于是，人们，将他安葬在其他墓园，却在西敏寺牛顿的墓碑旁树立他的纪念碑。

顺便一说，他的入门恩师戴维也是一位著名化学家，人们认为戴维最大的贡献就是——发现了法拉第……

李永乐老师

交流的产生要从法拉第电磁感应说起！

而法拉第电磁感应又要从奥斯特实验说起。1822年奥斯特发现如上图的现象，即当闭合如上图电键时，小磁针会发生偏转。而小磁针只有受到磁场力的时候，才可能会偏转，因此，可以断定原来是通电直导线产生了磁场。这就是电生磁的原理！

法拉第等人受此启发，就设想：既然电可以生磁，那么磁也应该可以生电。其装置经改进以后就如上图所示，即如果磁铁插入线圈，线圈的检流计就会发生偏转；但是完全插入线圈时，检流计反而示数为零；但是当磁铁抽出线圈时，检流计就会反向偏转。这就是动磁生电的法拉第电磁感应定律。其本质是感应电动势正比于磁通量变化率：

其中E为感应电动势，n为线圈匝数、后面的式子就是磁通量随时间的变化率！

而由上面的实验，法拉第经过改进制成了一台如上图的交流流发电机。即让磁铁保持不动，但是让线圈在其中不停转动，这样也可以看做是动磁在生电。而灯泡忽明忽暗正说明，线圈在不同的位置其磁通量的变化率完全不同，因而感应电流完全不同。甚至当线圈和地表平行时，由于线圈与磁感线平行，没有磁感线通过线圈，因此磁通量变化率为0，感应电流为0，灯泡完全变暗！而当线圈垂直于地表时，磁感线的条数最多，因此磁通变化率最大，感应电流最大，灯泡最亮。

这就是交流电的产生的原理！

地震博士

交流电是怎么来的?

答；交流电是由多种能源动力驱动交流发电机而产生的。

为了远距离的将各地方发出来的交流电集中合理配送，就形成了一个庞大的电网。根据工业设备和人们生活用电电器的需要，用电力变压器将高压电降为标准的3×380V+N220V供人们生产生活用的交流电。请看下图

交流发电机的工作原理，是转动的导体线圈，在磁场中作切割磁力线而产生的。它是将其它机械能转代为电能的一种装置。

交流电的大小和方向均随时间作周期性的变化。它也是电的一种形式，有着它的特殊性，学习了解交流电必须注意它的三个特性；即周期和频率、最大值和有效值、相位和相位差。

为了直观描述交流电的性质，通常用波形图的方法。常见的如下图所表示。

人们所用的交流电（由发电厂送来的）是随时间连续变化的，其波形图如上图所示。从图中可以看出；时间t从0变化到t1，电流I由0上升到最大值Im；时间t从t1变化到t2时，电流I由最大值Im下降到0；时间t从t2变化到t3时，电流I由0下降到负的最大值-Im；时间t从t3变化到t4时，电流I由负最大值-Im又上升到0。之后它随时间继续变化，周而复始。

这种交流电往复变化一次所需要的时间叫做周期，用字母T表示，单位是秒。

而交流电在每秒钟里往复变化的次数叫做频率，用字母F表示，单位是赫芝，用HZ表示。

我国使用交流电的频率为50HZ，频率与周期的关系是；T=1/F。即我们用的电周期T=0 .02秒。

对于交流电的最大值和有效值，人们经常用有效值来表示。

有效值就是指；当交流电流过某一电阻，它在该电阻上所产生的热量与某一数值的直流电流过同一电阻所产生的热量相同时，人们就把这个直流电的数值称为交流电的有效值。有效值与最大值的关系如下；I有效值=1/√2×lm=0.707Im，U有效值=1/√2Um=0.707Um。

平时所说的220V交流电源以及万用表测量出来的交流电压或交流电流都是指有效值。

相位和相位差；人们在使用三相交流电时，常把一个周期分成360度来表示。如上上图靠右上角所示。它用弧度来表示。例如交流电变化半个周期，就可说为变化了180度（π弧度）如此类推。人们称每秒变化的角度为交流电的角频率，用字母ω表示。某一时刻t交流电的角度就是ωt。角频率ω与频率F之间的关系；ω=2兀F。我国交流电的ω=314就是这样来的。

上图右上上角的三相交流电的正弦函数表示如下；U=UmSin（ωt+φ）。式中Um交流电最大值，ω交流电的角频率，φ交流电的初相位（t=0时的相位），ωt+φ交流电在t时刻的相位角。由上上图可以看出，A相、B相、C相，三相之间相位差各是120度，A相超前B相120度，而B相又超前C相120度。

以上个人几十年前学的，难免有不足之处。

知足常乐于上海2018.4.24

知足常乐98954541

交流电有三相交流电和单相交流电之分。交流发电机是利用电磁感应原理进行工作的，下面我来以三相发电机为例。
发电机定子的各相绕组在空间位置上彼此相差120°，对称地嵌放在定子铁芯内侧电线槽内。它们的始端(U1，W1，V1)在空间位置上彼此相差120°。它们的末端(U2，W2，V2)在空间位置上彼此相差120°转子上装置着N，S两个磁极，当转子以一定速度旋转时，就会产生三相交流电。

真心无敌9

交流发电机，就可以发出交流电。发电机是利用法拉第发现的电磁感应现象制成的，下图是交流发电机的模型。
矩形线圈abcd可绕
轴oo`转动，线圈的两端分别与铜滑环K、L连接，铜滑环又分别与电刷A、B滑动接触。

当线圈逆时针从甲图经乙图到丙图的半周内，ab边向下运动，cd边向上运动可以利用右手定则判断，ab边中感应电流方向由b→a，cd边中感应电流方向由d→c，线圈中的电流方向由d→c→b→a，外部电流方向由电刷A到B。线圈继续从丙图经丁图到甲图的半周，ab边向上运动，cd边向下运动，ab边中感应电流方向由a→b，cd边中感应电流方向由c→d，线圈中电流方向由a→b→c→d，外部电流方向由电刷B到A。接着线圈继续转动，将重复上述过程。因此，线圈中感应电流方向和外电路电流方向都是周期性变化的。另外，甲图和丙图瞬间线圈不切割磁感线，不产生感应电流，乙图和丁图垂直切割磁感线，产生的感应电流最大。介于两图之间都斜着切割磁感线，并且从不切割到垂直切割或从垂直切割到不切割都是逐渐过渡的，所以产生的感应电流大小也是周期性变化的。这种大小和方向周期性变化的电流就叫交流电。

另外，用换向器（两个铜制的半坏）替换交流发电机上的铜滑环，虽然线圈中产生交流电，但供给外电路的却是直流电（方向不变的电流）。

甜甜向上314159

法拉第是交流电之父！网上太多民科捧特斯拉了，今天就科普下法拉第！法拉第自幼家境贫寒，无钱上学读书，13岁成为装钉学徒，学徒期间，他自学了许多科学著作！1812年，学徒期满，法拉第就想从事科学研究，经过化学家戴维推荐！法拉第到皇家研究学院实验室当助理研究员！期间，他结识了安培，伏打等科学家，扩充了眼界，作了很多化学方面的研究工作！1821年任实验室主任，1924年，推选为皇家学会会员，次年正式成为皇家学院教授！

1821年，法拉第读到奥斯特《关于磁针上电碰撞的实验》，受到启发，开始研究电磁现象，经过10年实验研究，发现了电磁感性现象！在这10年间，他经过无数次失败，只是在1831年他仔细注意到了变化的情况时，才发现了电磁感性现象！他曾经当众表演了他的发电机，一个一边插入电磁铁两极间的铜盘转动时，在连接轴和盘边缘的导线中产生了电流(注意这个发电机，大家是不是很熟悉)！他把自己做的实验概括为5类，即变化的电流，变化的磁场，运动的稳恒电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，就这样，法拉第完成了一个划时代创举，从此人类跨入了广泛使用电能的新时代！

法拉第在电学方面有很多贡献，1833年，他发现了电解定律，1837年发现了电介质对电容的影响，引入了电容率概念，1845年发现了磁光效应，即磁场能使通过重玻璃的光偏振面发生旋转，以后又发现了物质可分为顺磁质和抗磁质！

法拉第不仅在实验上有许多成绩，在物理思想上也有许多贡献，首先是关于自然界统一思想，他深信电磁一体，相互联系，相互转化，他用实验证明了当时发现的5电（伏打电、摩擦电、磁生电、热电、生物电）的统一，这种思想至今还支配着物理学的发展！

法拉第提出的另一个重要的抽象思想——场的概念，在他之前，引力，电力，磁力都被视为超距作用。在他看来，不经过任何媒介发生相互作用是不可能的，他认为电荷，磁体或电流周围弥漫一种物质，传递电磁作用，他称这种物质为电场和磁场，他凭借惊人想象力把这种场用力线加以形象化描绘，并用铁粉演示了磁力线的实在性，并得出“形成电流的力正比于切割磁力线的条数”（1845年由诺埃曼用数学公式表示出），他甚至提出“磁作用的传播需要时间”！场的概念已经成为现代物理学的基石！

比较可惜的是，由于法拉第从小没有系统的接受过数学物理训练，他在数学方面存在不足，无法用数学的需要完全描述电磁之间的规律，也为后来麦克斯韦的弯道超车提供了机会！

总的来说，法拉第是一个伟大的物理学家，化学家，他制成了第一台交流发电机，为人类开启了电的时代！

上善若水54036

交流发电机发出的电，就是交流电。发电机的定子有三组线圈，在空间呈120度排列，转子是由闭环线圈组成，在外部动力的带动下旋转，剩磁切割定子线圈，产生了激磁电流，再返到转子线圈中，如此往复，最后达到平衡，这就是电磁感应现象，使发电机的定子线圈产生感应电动势，输出A、B、C三相正弦波交流电，因为发电机的转子在360度的空间旋转，感应电动势按正弦曲线变化的，是有大小、方向的矢量。我们知道的水力、火力、风力、柴油机、汽油机等发出的电，都是交流电。

另外还有直流电通过逆变器改变输出波形，形成交流电。

希望对你有所帮助

木木274314657

物理学过导体切割磁力线，或磁力线切割导体会产生电，目前的三相交流电是交流发电机由别的动力驱动而产生，动力有火力、风力、水力等，通常发电机由定子、转子组成，定子由电枢铁芯，三组互为120度夹角的绕组组成，转子为磁体(它励励磁系统或自并激励磁系统)，转子转动在定子绕组产生感应电动势，有负载时表现为电压电流，基本原理背后有许多实际的应用及方法，各有不同。

關鍵字: 交流电 物理 科技