交流電的周期和頻率

根據數學中引入的“可變量”概念，術語“交流電”應理解為隨時間以任何方式變化的電流。然而，在電氣工程中，術語“交流電”開始表示在一個方向上輸入的電流（相對於 方向不變的電流) 和大小，因為在物理上不可能想像電流方向的變化沒有相應的大小變化。

電子在導體中的運動，首先是一個方向，然後是另一個方向，稱為交流振盪。第一次振蕩之後是第二次，然後是第三次，依此類推。當導線中的電流圍繞它振盪時，會發生相應的磁場振盪。

一次振蕩的時間稱為周期，用字母 T 表示。週期以秒或秒的分數為單位表示。它們是：千分之一秒是毫秒 (ms) 等於 10-3 秒，百萬分之一秒是微秒 (μs) 等於 10-6 秒，十億分之一秒是納秒 (ns) ) 等於 10 -9 秒。

特徵重要數量 交流電, 是頻率。它表示每秒振蕩的次數或週期數，用字母f或F表示。頻率的單位是赫茲，以德國科學家G.赫茲的名字命名，縮寫為字母Hz（或Hz）。如果在一秒鐘內發生一次完整的振盪，則頻率等於一赫茲。當一秒鐘內發生十次振動時，頻率為 10 赫茲。頻率和周期是互惠的：

和

在 10 Hz 的頻率下，週期為 0.1 s。如果週期為 0.01 秒，則頻率為 100 赫茲。

頻率是交流電最重要的特性，電機和交流電設備只有在設計的頻率下才能正常工作。公共網絡中的發電機和電站並聯運行只能以相同的頻率進行。因此，在所有國家/地區，發電廠產生的交流電頻率均已通過法律進行了標準化。

在交流電網中，頻率為 50 赫茲。電流每秒在一個方向流動五十次，在相反方向流動五十次。它每秒一百次達到其振幅值並一百次變為零，也就是說，當它越過零值時，它會改變方向一百次。連接到網絡的燈每秒熄滅一百次，並以相同的次數點亮，但由於視覺慣性，眼睛不會注意到這一點，也就是說，能夠將接收到的印象保留大約 0.1 秒。

在用交流電計算時，他們還使用等於 2pif 或 6.28f 的角頻率。它不應以赫茲表示，而應以每秒弧度表示。

對於可接受的 50 Hz 工業電流頻率，發電機的最大可能速度為 50 r / s (p = 1)。渦輪發電機是為這個轉數而建造的，即由蒸汽輪機驅動的發電機。水輪機和由它們驅動的氫氣發生器的轉數取決於自然條件（主要是壓力）並在很大範圍內波動，有時會降低到 0.35 - 0.50 轉/秒。

轉數對機器的經濟指標——尺寸和重量有很大的影響，每秒幾轉的水輪發電機的外徑比同等功率的水輪發電機大3到5倍，重量也大很多倍。 n = 50 轉。在現代交流發電機中，它們的磁系統旋轉，感應 EMF 的電線放置在機器的靜止部分。

交流電通常按頻率劃分。頻率小於 10,000 Hz 的電流稱為低頻電流（LF 電流）。對於這些電流，其頻率對應於人聲或樂器各種聲音的頻率，因此又稱為音頻電流（頻率低於20Hz的電流除外，不對應音頻） .在無線電工程中，低頻電流被廣泛使用，特別是在無線電話傳輸中。

然而，在無線電通信中起主要作用的是頻率在 10,000 赫茲以上的交流電，稱為高頻電流或無線電頻率（HF 電流）。為測量這些電流的頻率，使用以下單位：千赫 (kHz)，等於一千赫茲，兆赫 (MHz)，等於一百萬赫茲，千兆赫 (GHz)，等於十億赫茲。另外，千赫茲、兆赫茲和千兆赫茲代表 kHz、MHz、GHz。頻率在數百兆赫茲及以上的電流稱為超高頻或特高頻電流（UHF和UHF）。

無線電台使用頻率為數百千赫茲或更高的高頻交流電進行操作。在現代無線電技術中，頻率達數十億赫茲的電流被用於特殊用途，並且有設備可以精確測量這種超高頻。