大家平時家里用的電是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，50Hz表示1秒鐘電流有50個周期，方向改變100次,。

   世界上有些國家,，例如英美用的是60Hz的交流電，因為采用的是十二進制,，什么12星座,、12小時、12先令等于1英鎊等等,。后來的國家都采用十進制了,，所以頻率是50Hz。當然還有某奇葩的漆器國,，東邊用50Hz,，西邊用60Hz。,。,。

   總體來說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?

說說頻率大了會怎么樣?比如定在400Hz怎么樣?

   會有兩個問題，一是線路和設備的損耗增加,，二是發(fā)電機轉速過快,。

   先說損耗的事情，輸電線路,、變電設備,、用電設備，都是有電抗的,，電抗與頻率成正比,，頻率越高，電抗越大,，消耗的無功就越大,，能傳遞的有功功率就越少(回復“無功”，參見“為啥功率還分有功功率和無功功率”),。目前50Hz輸電線路的電抗約0.4歐姆,，約是電阻的10倍，如果提高到400Hz,，那電抗將是3.2歐姆，約是電阻的80倍,。對于高壓輸電線路,，降低電抗是提高輸電功率的關鍵。與電抗相對應的還有容抗，容抗和頻率成反比,，頻率越高,，容抗越小，線路的泄漏電流越大,。(因為電纜的電容效應較大,，所以這也是電纜線路送電距離不能過長的原因。)如果頻率高了,，則線路的泄漏電流也會增加,。

   另一個問題是發(fā)電機的轉速。現在的發(fā)電機組基本是單級機,，也就是一對磁極,。為了發(fā)出50Hz的電，轉子每分鐘轉速要達到3000轉,。咱們的汽車發(fā)動機轉速達到3000轉時,，就能明顯感覺引擎在振動作響了，轉到六七千轉時,，你會覺得發(fā)動機要跳出引擎蓋,。小小的汽車發(fā)動機尚且如此，更何況是一個重達百噸的實心鐵疙瘩轉子與汽輪機,，也因此發(fā)電廠的噪音都很大,。一個重達百噸的鋼轉子每分鐘轉3000轉談何容易，如果頻率再高三四倍,，估計發(fā)電機能飛出廠房了,。

    如此重的轉子具有相當大的慣性，這也是電力系統(tǒng)被稱為慣性系統(tǒng),，能保持安全穩(wěn)定運行的前提,。同樣也是為 什么風電和太陽能這種間歇性電源對傳統(tǒng)電源提出挑戰(zhàn)的原因。因為風光變化很快,，但幾十噸重的轉子由于巨大的慣性,，要減少出力或增加出力的速度很慢(爬坡率的概念)，跟不上風電和光伏發(fā)電的變化,，所以有時不得不棄風和棄光,。另外，光伏電池不是旋轉設備,，即非慣性系統(tǒng),，大量接入后，降低了電力系統(tǒng)的慣性,，這也會對安全穩(wěn)定運行造成影響,。

   總結一下,，頻率不能太低的原因：變壓器能效率高，電動機可以個頭小功率大,。頻率不能太高的原因：線路和設備可以損耗小,，發(fā)電機轉速不必過高。所以根據經驗和習慣,，我們的電能就被定在在50或60Hz,。

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