我们都知道,电流是有方向流动的。在使用干电池时,在外部,电流是从正极流向负极的;在内部,电流是从负极流向正极的。干电池是这样,那么我们家庭中的用电的情况是怎么样的呢?是从火线流向零线还是从零线流向火线?
从火线流向零线
从零线流向火线
我猜很多人会以为是第一种情况,因为都知道火线带电,零线不带电。其实带不带电的情况不是我们想的那么简单,我们所说的带不带电都是和大地相比较带不带电的,大地是相当于零电位的,又因为零线是和大地相连的(我们用的零线一般是在变压器附近才和大地相连的),所以我们才说零线不带电。
但是我们用的火线可不是一直是220V的,它是时刻变化的。它的变化图就是下图中的某一条图线:
电压变化图
0就代表了零线的电压大小,可见,电压时而比0大,时而比0小。你可能会有疑问,电压的大小怎么还会有比0小的呢,那不就是负数了嘛。其实这个大小代表的是一个方向,当电压比0大的时候,此时电流是从火线流向零线的,此时我们规定这是一个正方向;当电压比0小的时候,此时电流是从零线流向火线的,此时我们规定为负。
所以说电流在零线和火线间的流动方向是变化的,不是固定的。由于我国的用电频率为50Hz(赫兹),代表了每一秒内,电压的来回变化是50次,即0.02秒完成一个周期;而在一个周期内,电压的正负就会变化两次,前0.01秒内为正,电流是从火到零;后0.01秒内为负,电流是从零到火。而在一个周期内,大小也是在随时变化的,220V的电压最大时的电压大约为311V。我们平时所说的220V是它的一个有效值,代表了在相同的0.02秒内,一直是220V的电压产生的效果和交流的50Hz的最大值约为311V的电压是一样的,为了表述方便,我们都是用其有效值220V来代表我国的家用单相交流电。
在那么短的时间内,电流就能在零线火线中来回穿梭100次,而不是我们单纯的以为一直是从火线流向零线的。
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