大家平時(shí)家里用的電是50Hz的，Hz是赫茲的縮寫，代表一秒鐘電流周期性變換方向的次數(shù)，50Hz表示1秒鐘電流有50個(gè)周期，方向改變100次。

世界上有些國(guó)家，例如英美用的是60Hz的交流電，因?yàn)椴捎玫氖鞘M(jìn)制，什么12星座、12小時(shí)、12先令等于1英鎊等等。后來(lái)的國(guó)家都采用十進(jìn)制了，所以頻率是50Hz。當(dāng)然還有某奇葩的漆器國(guó)，東邊用50Hz，西邊用60Hz。。。

總體來(lái)說(shuō)50Hz和60Hz差別不大，以下就用50Hz代表吧。那為什么要選用50Hz的交流電，而不是5Hz或400Hz呢?

先說(shuō)頻率低了會(huì)怎么樣吧。

頻率*低就是0，也就是直流。史上*經(jīng)典的就是愛(ài)迪生和特斯拉的直流交流大戰(zhàn)，愛(ài)迪生為了證明特斯拉的交流電有危險(xiǎn)，用交流電電死了若干動(dòng)物，其中還包括一頭大象，愛(ài)老先生也是蠻拼的~(客觀上說(shuō)，同樣的電流大小下，人體耐受直流電的時(shí)間是要長(zhǎng)于耐受交流電的時(shí)間，跟心室震顫什么的有關(guān)系，也就是交流電更危險(xiǎn))

不過(guò)*后愛(ài)迪生還是輸給了特斯拉，憑借交流電方便改變電壓等級(jí)的優(yōu)勢(shì)，交流電戰(zhàn)勝了直流電。在輸送功率相同的情況下，提高電壓，送電電流就能減小，消耗在線路上的能量就能降低。而直流電當(dāng)時(shí)無(wú)法變壓，發(fā)電機(jī)出口端電壓只有幾百伏，為了減少損耗，只能減少送電功率和距離，所以愛(ài)迪生當(dāng)時(shí)建的電廠有點(diǎn)像現(xiàn)在的分布式電源，到處都是。

直流送電另一個(gè)問(wèn)題是難以開斷，直到現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題還困擾著直流輸電。我們平時(shí)在拔一些電器的插銷時(shí)，還會(huì)打電火花。直流輸電的問(wèn)題同電火花一樣，當(dāng)電流大到一定程度時(shí)，這個(gè)電火花是無(wú)法熄滅的，我們稱之為“電弧”。對(duì)于交流電而言，電流會(huì)改變方向，因而有電流過(guò)零的時(shí)刻，利用這個(gè)小電流時(shí)間點(diǎn)，我們可以通過(guò)滅弧裝置切斷線路電流。但直流電流方向不會(huì)改變，沒(méi)有這個(gè)過(guò)零點(diǎn)，我們想要滅弧就難了。為什么輸配電要用50HZ的頻率。

直流講明白了，那低頻交流，比如5Hz的交流電有什么問(wèn)題呢?

一是變壓器效率的問(wèn)題。變壓器是靠原邊的磁場(chǎng)變化，感應(yīng)到副邊升壓或降壓的。磁場(chǎng)變化的頻率越慢，感應(yīng)是越弱的，極端情況就是直流，根本沒(méi)有感應(yīng)，所以頻率太低了不行。當(dāng)然，太高了也會(huì)有漏磁太多的問(wèn)題，后面會(huì)講到。(學(xué)過(guò)電機(jī)學(xué)的朋友可以回憶，變壓器等效電路中間有個(gè)勵(lì)磁支路，勵(lì)磁電抗Xm是與頻率乘正比的，只有頻率足夠大，勵(lì)磁電抗才能足夠大，以至于忽略勵(lì)磁電流的分流作用，忽略勵(lì)磁損耗)

二是用電設(shè)備功率問(wèn)題。舉個(gè)身邊的例子吧，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就是他的頻率，比如怠速時(shí)500轉(zhuǎn)/分鐘，加速換擋時(shí)是3000轉(zhuǎn)/分鐘，換算成頻率分別是8.3Hz和50Hz。這就看出來(lái)了，轉(zhuǎn)速越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的勁兒(功率)越大。同樣道理，在相同頻率下，發(fā)動(dòng)機(jī)越大，輸出功率越大，這也是為什么柴油機(jī)個(gè)頭都比汽油大的原因，個(gè)兒大勁兒大的柴油機(jī)才能帶動(dòng)公交卡車等重型汽車。為什么輸配電要用50HZ的頻率。

同理，電動(dòng)機(jī)(或者說(shuō)一切轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械)既要求個(gè)頭小，有要求輸出功率大，只有一個(gè)辦法——提高轉(zhuǎn)速，這也就是為什么交流電頻率不能太低的原因，因?yàn)槲覀冃枰獋€(gè)頭小但功率大的電動(dòng)機(jī)。類似的如，飛機(jī)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)，每分鐘轉(zhuǎn)速高達(dá)上萬(wàn)轉(zhuǎn)，就是為了“小身體大能量”，飛機(jī)的電源也是400Hz的(24000轉(zhuǎn)/分)，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速太高，發(fā)電的頻率就高了。變頻空調(diào)也是同樣的道理，通過(guò)變換交流電的頻率，來(lái)控制空調(diào)壓縮機(jī)的輸出功率?？傊?，功率與頻率在一定范圍內(nèi)正相關(guān)。

(這里順便說(shuō)下現(xiàn)在汽車廠商的發(fā)動(dòng)機(jī)功率參數(shù)。有些廠商為了表明今年的車型比去年的性能提高了，就把發(fā)動(dòng)機(jī)的*大功率調(diào)高了，比如把240kW調(diào)高到260kW，乍一看以為發(fā)動(dòng)機(jī)更先進(jìn)了。其實(shí)各位還要再看一個(gè)參數(shù)——*大功率轉(zhuǎn)速，有時(shí)候這個(gè)參數(shù)也同步調(diào)高了。去年的車型是5000轉(zhuǎn)時(shí)達(dá)到*大功率，今年改成6000轉(zhuǎn)了，實(shí)際是用轉(zhuǎn)速的提高帶來(lái)了輸出功率的增加，而不是性能真正提高。發(fā)動(dòng)機(jī)每分鐘6000轉(zhuǎn)什么概念呢——大概是狠狠的地板油吧~)

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