交流电 (AC) 的全称是什么？

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简介

在讨论电流和电力时，交流电 (AC) 和直流电 (DC) 是非常常见的术语。直流电 (DC) 或直流电流是指电流始终沿单一方向流动，因此极性固定。直流电可用于为灯泡等设备供电，无需任何转换。

另一方面，我们家中收到的电力供应形式是交流电 (AC)。这种形式的电流会周期性地反向，并且在长距离传输中更经济。我们将在本文中进一步讨论交流电。

什么是交流电？

正式地，我们可以将交流电定义为以给定频率连续改变其方向的电流形式。例如，如果我们将安培表连接到流过交流电的电路中，读数将从零开始，达到最大值，然后开始下降，并达到负方向的最大值。此负号仅表示方向变化。有些安培表甚至不会记录交流电，因为平均值将为零。

交流电是全球主要的电力传输形式，主要是因为其传输成本较低。但是，这种形式不适合我们的设备。它需要在使用前转换为直流电，这就是为什么您的笔记本电脑或手机充电器需要交流电适配器的原因，它将交流电供应转换为合适的直流电格式。简单电池提供的电流是直流电，因此可以直接用于为设备供电。

交流电的产生

交流电是通过使用称为交流发电机的发电机产生的。这些交流发电机通过称为法拉第定律的现象将机械运动转换为电能。根据该定律，当线圈经历变化的磁场时，它会产生电动势 (EMF)，换句话说，就是电位差。交流发电机利用这种现象来产生连续变化的电压。

简单的交流发电机的示意图

上图显示了一个非常简单的交流发电机，它由一对磁体和一个电流环或线圈组成。当此线圈（蓝色所示）旋转时，它所经历的磁场发生变化，因此在电路中感应出电动势。

请注意，该图还显示了如何使用滑环和石墨电刷将交流发电机用于为灯泡等直流设备供电。但是，出于工业目的，磁体旋转，线圈保持静止，因此产生的交流电在无需转换为直流电的情况下进行传输。

交流电的应用

以下是交流电最常见的应用：

• 交流电是商业电力传输的首选和主要电流形式。长距离传输交流电更经济，并且电力损耗更小。

• 变压器的工作原理是电磁感应，它使用交流电。

• 水泵、钻机、电动汽车和各种其他电器都使用交流电机，这些电机需要交流电输入。

• 如今，几乎所有商用设备都设计为仅供交流电使用。例如，无法通过交流电为电池充电，因此手机充电器配有适配器，可在交流电到达手机之前将其转换为直流电。

交流电波形

交流电波形通常类似于正弦波，这归因于其产生方式。将磁场变化与电路中感应的电动势联系起来的方程式包含正弦项，该项负责交流电供应方向和幅度的连续变化。

上图显示了与交流电供应相关的典型波形。您可以看到它与正弦波图相同，并且在具有固定时间段的一对最大值和最小值之间连续变化。

结论

交流电 (AC) 是一种电流形式，其方向会周期性且连续地反转。由于电力损耗和传输成本较低，它是电网向我们家庭传输电力的首选格式。但是，交流电不能直接为我们的设备供电，因此必须通过适配器和整流器将其转换为直流电才能使用。在图形方面，交流电作为时间的函数绘制时类似于正弦波。

交流电是通过交流发电机产生的，交流发电机利用法拉第电磁感应定律在线圈中产生交流电压。线圈放置在一个大型磁体周围，该磁体通过风力涡轮机或水力发电等机械输入旋转，从而在线圈中感应出电动势。然后将产生的电动势传输到我们的家中。交流电有许多应用，包括电动汽车、水泵、钻机、变压器等。

常见问题

Q1. 交流电流和交流电压是什么意思？

A1. AC 本身是交流电的首字母缩写，因此“交流电流”是一个冗余术语。但是，为了指代连续改变方向的电流或电压，“交流电流”和“交流电压”已变得非常常见。因此，交流电压表示连续反向的电压，就像交流电流表示交变性质的电流一样。

Q2. 在交流电和直流电中，哪一个更危险？

A2. 任何形式的电流都是危险的，通常是致命的。但是，交流电比直流电具有更危险的影响。

Q3. 如果我们在不先转换的情况下将我们的设备连接到交流电会发生什么？

A3. 根据电源的最大电压，您的设备可能会损坏甚至爆炸，因此这是一个非常糟糕的主意。一些设备，如白炽灯泡，可能会工作，尽管功能可能不如预期。