电力基础知识入门

save electricity in your home - help the environment and cut cost bill

什么是电？

在日常生活和生产中，几乎到处都要用到电。如电灯通电会发光，电动机通电会旋转。电究竟是怎样一回事？在电线里有什么东西通到电灯、电视机里去？要了解物体带电的根本原因，首先必须了解物体的内部结构。

自然界的一切物质是分子组成的，而分子又是由原子组成。每个原子，都是由一个带正电电荷的原子核和一定数量带负电电荷的电子所组成。这些电子，分层围绕原子核作高速旋转。正电荷与负电荷有同性相斥异性相吸的特性。不同的物质有不同的原子，它们所具有的电子数目也是不一样的，例如铝原子有13个电子。在通常情况下，原子核所带的正电荷和电子所带的负电荷在数量上相等，所以物体就不显示带电现象。原子核吸引电子的吸力大小与距离平方成反比。如果由于某种外力的作用，使离原子核较远的外层电子摆脱原子核的束缚，从一个物体跑到另一个物体，这样就使物体带电，失去电子的物体带正电，获得电子的物体带负电。一个带电体所带电荷的多少可以用电子数目来表示，不过在实用上这个单位的大小，我们常以库伦作为电量的单位。

1库伦 = 6.24×1018个电子电荷
电量的符号用Q表示。当电荷积聚不动时，这种电荷称为静电，如果电荷处在运动状态，我们就叫它动电。

Manufacturer and Developer of
Electricity Monitor and Control System

直流电和交流电知识

把一节电池的头（正极）对着另一节的尾（负极）装在手电筒中，手电筒就亮了：如果倒过来，头对头或尾对尾，手电筒就不亮。这是因为电池所产生的电流总是朝一个方向流动，所以叫做直流电。

通过输电线或电缆送入家中的电，不是直流电，而是交流电。因为这种电流一会儿朝某个方向、一会儿又朝相反的方向流动。

尽管交流电“变化多端”，但它比起直流电来，有一个最大的优点，就是可以使用变压器，根据需要来升高或降低交流电电压。因为发电厂产的电，都要输送到很远的地方，供用户使用。电压越高，输送中损失越小。当电压升高到3.5万伏或22万伏，甚至高达50万伏时，输送起来就更加经济。无论什么地方要使用电，为适应其特定的用途，又都得把电压降低。例如家庭用电只要220伏，而工厂常用 380伏，等等。

直流电也有它的优点，在化学工业上，像电镀等，就非要直流电不可。开动电车，也是用直流电比较好。

为了适应各种电器的特定用途，也可把交流电变成直流电，这叫整流。一些半导体收音机或录音机上，都可用外接电源。通过一个方块形装置，把交流电变成直流电来使用。这个降压和整流用的装置，叫电源变换器。

什么是电力网（Electric Network / Power Grid）？

　　电网电压是有等级的，电网的额定电压等级是根据国民经济发展的需要、技术经济的合理性以及电气设备的制造水平等因素，经全面分析论证，由国家统一制定和颁布的。
　　1．用电设备
　　用电设备的额定电压和电网的额定电压一致。实际上，由于电网中有电压损失，致使各点实际电压偏离额定值。为了保证用电设备的良好运行，国家对各级电网电压的偏差均有严格规定。显然，用电设备应具有比电网电压允许偏差更宽的正常工作电压范围。
　　2．发电机
　　发电机的额定电压一般比同级电网额定电压高出5%，用于补偿电网上的电压损失。
　　3．变压器
　　变压器的额定电压分为一次和二次绕组。对于一次绕组，当变压器接于电网末端时，性质上等同于电网上的一个负荷(如工厂降压变压器)，故其额定电压与电网一致，当变压器接于发电机引出端时(如发电厂升压变压器)，则其额定电压应与发电机额定电压相同。对于二次绕组，额定电压是指空载电压，考虑到变压器承载时自身电压损失(按5%计)，变压器二次绕组额定电压应比电网额定电压高5%，当二次侧输电距离较长时，还应考虑到线路电压损失(按5%计)，此时，二次绕组额定电压应比电网额定电压高10%。

无线家庭节电监控系统（Wireless Home Electricity Energy Monitor and Control system）是在家庭内部建立一个小区域的无线网络，通过一种感应装置（感应夹子或者感应插座）感应用电设备的电流或者同时感应电流和电压，然后通过传感器通过无线网络将数据传输给监控器，通过监控器的LCD屏幕让用户了解用电器的用电情况，包括即时功率、用电量以及电费预测，有些监控系统还能用监控器上的按钮遥控所有接入无线系统中的用电设备的开关。Sailwider-SmartPower开发的节电监控系统已经实现手机遥控，即时用户身处其它城市，仍可以用手机查询家里的电器的用电情况，还可以在异地通过手机遥控用电设备的开关。无线家庭节电监控系统让用户随时了解自己的用电情况，能分析用电高的原因，对于改变用户不良用电习惯，对于节能减排有积极的意义。