50Hz是指发电机的转子每秒钟转过50圈,则电流每秒钟来回变化50次,方向改变100次。
50赫的两极发电机的同步转速是3000转/分。交流电的频率是由发电机的磁极对数m和转速n决定的,f=mn/60。我国电网的标准频率是50Hz,这是一个确定的数值。当m=1(两极电机)时,转速n=3000r/min;当m=2(四极电机)时,n=1500r/min。
频率提高,可使发电机和变压器的铜材、钢材耗用量减少,重量轻,成本低。但会使电气设备和输电线路的感抗增大,容抗减少,损耗增大,从而降低了输电效率。频率过低,会使电气设备用料增多,重量大,成本高,还会使电灯光闪烁明显。证明交变电流频率采用50Hz、60Hz比较适宜。
交流电应用:
交流电被广泛运用于电力的传输,因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的耗散功率可用焦耳定律(P =I ²R)求得,显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。
由于成本和技术所限,很难降低使用的输电线路(如铜线)的电阻,所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法。根据P=IU(实际上有功功率),提高电网的电压即可降低导线中的电流,以达到节约能源的目的。
而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万伏特,从而使电线上的电力损失极少。在城市内一般使用降压变压器将电压降至几万至几千伏以保证安全,在进户之前再次降低至市电电压或者适用的电压供用电器使用。