交流电的周期和频率

根据数学中引入的“可变量”概念，术语“交流电”应理解为随时间以任何方式变化的电流。然而，在电气工程中，术语“交流电”开始表示在一个方向上输入的电流（相对于 方向不变的电流) 和大小，因为在物理上不可能想象电流方向的变化没有相应的大小变化。

电子在导体中的运动，首先是一个方向，然后是另一个方向，称为交流振荡。第一次振荡之后是第二次，然后是第三次，依此类推。当导线中的电流围绕它振荡时，会发生相应的磁场振荡。

一次振荡的时间称为周期，用字母 T 表示。周期以秒或秒的分数为单位表示。它们是：千分之一秒是毫秒 (ms) 等于 10-3 秒，百万分之一秒是微秒 (μs) 等于 10-6 秒，十亿分之一秒是纳秒 (ns) ) 等于 10 -9 秒。

特征重要数量 交流电, 是频率。它表示每秒振荡的次数或周期数，用字母f或F表示。频率的单位是赫兹，以德国科学家G.赫兹的名字命名，缩写为字母Hz（或Hz）。如果在一秒钟内发生一次完整的振荡，则频率等于一赫兹。当一秒钟内发生十次振动时，频率为 10 赫兹。频率和周期是互惠的：

和

在 10 Hz 的频率下，周期为 0.1 s。如果周期为 0.01 秒，则频率为 100 赫兹。

频率是交流电最重要的特性，电机和交流电设备只有在设计的频率下才能正常工作。公共网络中的发电机和电站并联运行只能以相同的频率进行。因此，在所有国家/地区，发电厂产生的交流电频率均已通过法律进行了标准化。

在交流电网中，频率为 50 赫兹。电流每秒在一个方向流动五十次，在相反方向流动五十次。它每秒一百次达到其振幅值并一百次变为零，也就是说，当它穿过零值时，它改变方向一百次。连接到网络的灯每秒熄灭 100 次，并以相同的次数点亮，但由于视觉惯性，眼睛不会注意到这一点，也就是说，能够将接收到的印象保留约 0.1 秒。

在用交流电计算时，他们还使用等于 2pif 或 6.28f 的角频率。它不应以赫兹表示，而应以每秒弧度表示。

对于可接受的 50 Hz 工业电流频率，发电机的最大可能速度为 50 r / s (p = 1)。涡轮发电机是为这个转数而建造的，即由蒸汽轮机驱动的发电机。水轮机和由它们驱动的氢气发生器的转数取决于自然条件（主要是压力）并在很大范围内波动，有时会降低到 0.35 - 0.50 转/秒。

转数对机器的经济指标——尺寸和重量有很大的影响，每秒几转的水轮发电机的外径比同等功率的水轮发电机大3到5倍，重量也大很多倍。 n = 50 转。在现代交流发电机中，它们的磁系统旋转，感应 EMF 的电线放置在机器的静止部分。

交流电通常按频率划分。频率小于 10,000 Hz 的电流称为低频电流（LF 电流）。对于这些电流，其频率对应于人声或乐器各种声音的频率，因此又称为音频电流（频率低于20Hz的电流除外，不对应音频） .在无线电工程中，低频电流被广泛使用，特别是在无线电话传输中。

然而，在无线电通信中起主要作用的是频率在 10,000 赫兹以上的交流电，称为高频电流或无线电频率（HF 电流）。为测量这些电流的频率，使用以下单位：千赫 (kHz)，等于一千赫兹，兆赫 (MHz)，等于一百万赫兹，千兆赫 (GHz)，等于十亿赫兹。另外，千赫兹、兆赫兹和千兆赫兹代表 kHz、MHz、GHz。频率在数百兆赫兹以上的电流称为超高频或特高频电流（UHF和UHF）。

无线电台使用频率为数百千赫兹或更高的高频交流电进行操作。在现代无线电技术中，频率达数十亿赫兹的电流被用于特殊用途，并且有设备可以精确测量这种超高频。