家庭用电都是交流电,为何会有零线和火线的区别?

一口Linux 2021-08-15 09:57

交流电是世界上使用最广泛的一种电流形式,交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流。

直流电我们也很熟悉,直流电的电流在流动过程中电流方向不会发生变化,并且我们知道,电流是从正极流向负极,如果我们用这个形式来理解交流电的话,就相当于交流电的正负极在不停的变化,如果交流电的频率是50HZ的话,按照这个逻辑,那么正负极就会在一秒钟内变化100次,但这样理解又会存在一个问题,就是既然两根线不停地转变电压,那么两根线的性质应该是一样的呀,却为什么又分零线和火线,并且我们触摸火线会触电,触摸零线却不会触电呢?那么我们就来捋一捋家用交流电中零线和火线的关系。

我们先从交流发电机讲起,发电机主要是由磁体和线圈组成,初中我们就学过,当线圈切割磁感线时就能够产生感应电动势,也就是有了电压,当我们接通电路时,就有了电流。

不过连续转动线圈有一个问题,就是线圈是要外接电路的,因此转动线圈这个操作不太方便,我们知道,运动是相对的,所以我们可以让线圈静止,让磁体来运动,磁体在外力的作用下不停转动从而发电,下面这个图就是最简单的模型。对于这种单套线圈产生的交流电来说,的确没有火线和零线之分,这两根线性质完全一样,如果我们用手触摸到任何一条线都会触电。

但这种方式发电没有完全利用好磁铁动力,因为只有当磁体转到竖直方向部分区域时,才会形成一定的电流,在其它角度,没有很好利用到磁铁的动力,那么这个时候就需要改造一下发电机,就是多绕几组线圈,也就是我们现在所使用的三相发电机,利用三组线圈发电,每一组线圈相差120°。模型就类似于下面这个图。

通过这种接法,就可以实现三个线圈同时发电,并且由于这些线圈的相位差为120°,因此各组线圈产生的电压的相位差也是120°。你会发现如果使用三组线圈就要接出6根电线,对于远距离输电来说,将会大大增加线缆的使用量,成本高昂,那么有什么方式可以改变这种状况呢?那就是换一种线圈的接法,我们依旧保持线圈的位置不动,将线圈的一端作为公共接点,并进行接地,我们把这根公共的线称为中性线,而发电处的大地与我们所处的大地是相连的,因此直接输出三根线就可以了,用户这一端的零线实际上就是接入大地的一根线(这是零线不触电的主要原因)。

也就是说,一个发电机可以输出三套供电系统,每一个系统供应不同的用户,并且这三组电路的用电功率通过电网的调配基本保持在平衡状态。所以,按照这个标准,我们可以计算一下我们三组电路的总电流是多少。

假如三组线路中功率一样,我们可以将三组电路等效于接入了三个一样的电阻,所以各线路中电流的关系与电压的关系一样(根据欧姆定律),按照这个方式计算(需要使用三角函数计算)我们会得到接地线的电流为零,所以实际上电流是在三根火线(发电机接出的四根线中,一条为中性线接地,三条为火线)上循环。而零线也就是接地线上基本无电流。所以,这就是火线与零线的差别,实际上零线就是一根接地线,并且在三个供电线路功率基本一致的情况下,零线的公共端是没有电流的。

所以家用交流电实际上是三相交流电,电流基本是在三根火线之间流通,而并不是我们简单想象的单相交流电,如果是那种的话,的确是没有零线和火线的区别。

最后总结一下,首先零线是接地线,所以零点的电势实际上为零(因为大地的电势为零)所以当我们触摸零线时,零线与大地是没有电势差的,所以不会触电,另方面,由于三个供电系统之间电流是相互调和的,所以零线的总端口也就基本不会存在电流,这就是零线与火线的根本区别。

作者:科学观世界

侵权删

关注,回复【1024】海量Linux资料赠送
 精彩文章合集
linux入门
C语言
Linux驱动
ARM
计算机网络
粉丝问答
所有原创
一口Linux 写点代码,写点人生!
评论
  • 「他明明跟我同梯进来,为什么就是升得比我快?」许多人都有这样的疑问:明明就战绩也不比隔壁同事差,升迁之路却比别人苦。其实,之间的差异就在于「领导力」。並非必须当管理者才需要「领导力」,而是散发领导力特质的人,才更容易被晓明。许多领导力和特质,都可以通过努力和学习获得,因此就算不是天生的领导者,也能成为一个具备领导魅力的人,进而被老板看见,向你伸出升迁的橘子枝。领导力是什么?领导力是一种能力或特质,甚至可以说是一种「影响力」。好的领导者通常具备影响和鼓励他人的能力,并导引他们朝着共同的目标和愿景前
    优思学院 2025-01-08 14:54 56浏览
  • 彼得·德鲁克被誉为“现代管理学之父”,他的管理思想影响了无数企业和管理者。然而,关于他的书籍分类,一种流行的说法令人感到困惑:德鲁克一生写了39本书,其中15本是关于管理的,而其中“专门写工商企业或为企业管理者写的”只有两本——《为成果而管理》和《创新与企业家精神》。这样的表述广为流传,但深入探讨后却发现并不完全准确。让我们一起重新审视这一说法,解析其中的矛盾与根源,进而重新认识德鲁克的管理思想及其著作的真正价值。从《创新与企业家精神》看德鲁克的视角《创新与企业家精神》通常被认为是一本专为企业管
    优思学院 2025-01-06 12:03 155浏览
  • By Toradex 秦海1). 简介嵌入式平台设备基于Yocto Linux 在开发后期量产前期,为了安全以及提高启动速度等考虑,希望将 ARM 处理器平台的 Debug Console 输出关闭,本文就基于 NXP i.MX8MP ARM 处理器平台来演示相关流程。 本文所示例的平台来自于 Toradex Verdin i.MX8MP 嵌入式平台。  2. 准备a). Verdin i.MX8MP ARM核心版配合Dahlia载板并
    hai.qin_651820742 2025-01-07 14:52 105浏览
  • 大模型的赋能是指利用大型机器学习模型(如深度学习模型)来增强或改进各种应用和服务。这种技术在许多领域都显示出了巨大的潜力,包括但不限于以下几个方面: 1. 企业服务:大模型可以用于构建智能客服系统、知识库问答系统等,提升企业的服务质量和运营效率。 2. 教育服务:在教育领域,大模型被应用于个性化学习、智能辅导、作业批改等,帮助教师减轻工作负担,提高教学质量。 3. 工业智能化:大模型有助于解决工业领域的复杂性和不确定性问题,尽管在认知能力方面尚未完全具备专家级的复杂决策能力。 4. 消费
    丙丁先生 2025-01-07 09:25 113浏览
  •  在全球能源结构加速向清洁、可再生方向转型的今天,风力发电作为一种绿色能源,已成为各国新能源发展的重要组成部分。然而,风力发电系统在复杂的环境中长时间运行,对系统的安全性、稳定性和抗干扰能力提出了极高要求。光耦(光电耦合器)作为一种电气隔离与信号传输器件,凭借其优秀的隔离保护性能和信号传输能力,已成为风力发电系统中不可或缺的关键组件。 风力发电系统对隔离与控制的需求风力发电系统中,包括发电机、变流器、变压器和控制系统等多个部分,通常工作在高压、大功率的环境中。光耦在这里扮演了
    晶台光耦 2025-01-08 16:03 52浏览
  • 在智能家居领域中,Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Thread与Z-Wave等无线通信协议是构建短距物联局域网的关键手段,它们常在实际应用中交叉运用,以满足智能家居生态系统多样化的功能需求。然而,这些协议之间并未遵循统一的互通标准,缺乏直接的互操作性,在进行组网时需要引入额外的网关作为“翻译桥梁”,极大地增加了系统的复杂性。 同时,Apple HomeKit、SamSung SmartThings、Amazon Alexa、Google Home等主流智能家居平台为了提升市占率与消费者
    华普微HOPERF 2025-01-06 17:23 198浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球无人机锂电池产值达到2457百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为9.6%。 无人机锂电池是无人机动力系统中存储并释放能量的部分。无人机使用的动力电池,大多数是锂聚合物电池,相较其他电池,锂聚合物电池具有较高的能量密度,较长寿命,同时也具有良好的放电特性和安全性。 全球无人机锂电池核心厂商有宁德新能源科技、欣旺达、鹏辉能源、深圳格瑞普和EaglePicher等,前五大厂商占有全球
    GIRtina 2025-01-07 11:02 118浏览
  • 每日可见的315MHz和433MHz遥控模块,你能分清楚吗?众所周知,一套遥控设备主要由发射部分和接收部分组成,发射器可以将控制者的控制按键经过编码,调制到射频信号上面,然后经天线发射出无线信号。而接收器是将天线接收到的无线信号进行解码,从而得到与控制按键相对应的信号,然后再去控制相应的设备工作。当前,常见的遥控设备主要分为红外遥控与无线电遥控两大类,其主要区别为所采用的载波频率及其应用场景不一致。红外遥控设备所采用的射频信号频率一般为38kHz,通常应用在电视、投影仪等设备中;而无线电遥控设备
    华普微HOPERF 2025-01-06 15:29 162浏览
  • 这篇内容主要讨论三个基本问题,硅电容是什么,为什么要使用硅电容,如何正确使用硅电容?1.  硅电容是什么首先我们需要了解电容是什么?物理学上电容的概念指的是给定电位差下自由电荷的储藏量,记为C,单位是F,指的是容纳电荷的能力,C=εS/d=ε0εrS/4πkd(真空)=Q/U。百度百科上电容器的概念指的是两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质。通过观察电容本身的定义公式中可以看到,在各个变量中比较能够改变的就是εr,S和d,也就是介质的介电常数,金属板有效相对面积以及距离。当前
    知白 2025-01-06 12:04 214浏览
  • 本文介绍Linux系统更换开机logo方法教程,通用RK3566、RK3568、RK3588、RK3576等开发板,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。制作图片开机logo图片制作注意事项(1)图片必须为bmp格式;(2)图片大小不能大于4MB;(3)BMP位深最大是32,建议设置为8;(4)图片名称为logo.bmp和logo_kernel.bmp;开机
    Industio_触觉智能 2025-01-06 10:43 93浏览
  • 根据Global Info Research项目团队最新调研,预计2030年全球封闭式电机产值达到1425百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为3.4%。 封闭式电机是一种电动机,其外壳设计为密闭结构,通常用于要求较高的防护等级的应用场合。封闭式电机可以有效防止外部灰尘、水分和其他污染物进入内部,从而保护电机的内部组件,延长其使用寿命。 环洋市场咨询机构出版的调研分析报告【全球封闭式电机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球封闭式电机总体规
    GIRtina 2025-01-06 11:10 123浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 64浏览
  • 村田是目前全球量产硅电容的领先企业,其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司,并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。以下内容主要来自村田官网信息整理,村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发,并使用3D结构来大幅增加电极表面,因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础(单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体/ 金属) 村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内,使开发的有效静电容量面积相当于80个
    知白 2025-01-07 15:02 140浏览
  • 本文介绍编译Android13 ROOT权限固件的方法,触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。关闭selinux修改此文件("+"号为修改内容)device/rockchip/common/BoardConfig.mkBOARD_BOOT_HEADER_VERSION ?= 2BOARD_MKBOOTIMG_ARGS :=BOARD_PREBUILT_DTB
    Industio_触觉智能 2025-01-08 00:06 88浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦