電力基礎知識入門

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

什么是電？

在日常生活和生產中，幾乎到處都要用到電。如電燈通電會發光，電動機通電會旋轉。電究竟是怎樣一回事？在電線里有什么東西通到電燈、電視機里去？要了解物體帶電的根本原因，首先必須了解物體的內部結構。

自然界的一切物質是分子組成的，而分子又是由原子組成。每個原子，都是由一個帶正電電荷的原子核和一定數量帶負電電荷的電子所組成。這些電子，分層圍繞原子核作高速旋轉。正電荷與負電荷有同性相斥異性相吸的特性。不同的物質有不同的原子，它們所具有的電子數目也是不一樣的，例如鋁原子有13個電子。在通常情況下，原子核所帶的正電荷和電子所帶的負電荷在數量上相等，所以物體就不顯示帶電現象。原子核吸引電子的吸力大小與距離平方成反比。如果由于某種外力的作用，使離原子核較遠的外層電子擺脫原子核的束縛，從一個物體跑到另一個物體，這樣就使物體帶電，失去電子的物體帶正電，獲得電子的物體帶負電。一個帶電體所帶電荷的多少可以用電子數目來表示，不過在實用上這個單位的大小，我們常以庫倫作為電量的單位。

1庫倫 = 6.24×1018個電子電荷
電量的符號用Q表示。當電荷積聚不動時，這種電荷稱為靜電，如果電荷處在運動狀態，我們就叫它動電。

Manufacturer and Developer of
Electricity Monitor and Control System

直流電和交流電知識

把一節電池的頭（正極）對著另一節的尾（負極）裝在手電筒中，手電筒就亮了：如果倒過來，頭對頭或尾對尾，手電筒就不亮。這是因為電池所產生的電流總是朝一個方向流動，所以叫做直流電。

通過輸電線或電纜送入家中的電，不是直流電，而是交流電。因為這種電流一會兒朝某個方向、一會兒又朝相反的方向流動。

盡管交流電“變化多端”，但它比起直流電來，有一個最大的優點，就是可以使用變壓器，根據需要來升高或降低交流電電壓。因為發電廠產的電，都要輸送到很遠的地方，供用戶使用。電壓越高，輸送中損失越小。當電壓升高到3.5萬伏或22萬伏，甚至高達50萬伏時，輸送起來就更加經濟。無論什么地方要使用電，為適應其特定的用途，又都得把電壓降低。例如家庭用電只要220伏，而工廠常用 380伏，等等。

直流電也有它的優點，在化學工業上，像電鍍等，就非要直流電不可。開動電車，也是用直流電比較好。

為了適應各種電器的特定用途，也可把交流電變成直流電，這叫整流。一些半導體收音機或錄音機上，都可用外接電源。通過一個方塊形裝置，把交流電變成直流電來使用。這個降壓和整流用的裝置，叫電源變換器。

什么是電力網（Electric Network / Power Grid）？

　　電網電壓是有等級的，電網的額定電壓等級是根據國民經濟發展的需要、技術經濟的合理性以及電氣設備的制造水平等因素，經全面分析論證，由國家統一制定和頒布的。
　　1．用電設備
　　用電設備的額定電壓和電網的額定電壓一致。實際上，由于電網中有電壓損失，致使各點實際電壓偏離額定值。為了保證用電設備的良好運行，國家對各級電網電壓的偏差均有嚴格規定。顯然，用電設備應具有比電網電壓允許偏差更寬的正常工作電壓范圍。
　　2．發電機
　　發電機的額定電壓一般比同級電網額定電壓高出5%，用于補償電網上的電壓損失。
　　3．變壓器
　　變壓器的額定電壓分為一次和二次繞組。對于一次繞組，當變壓器接于電網末端時，性質上等同于電網上的一個負荷(如工廠降壓變壓器)，故其額定電壓與電網一致，當變壓器接于發電機引出端時(如發電廠升壓變壓器)，則其額定電壓應與發電機額定電壓相同。對于二次繞組，額定電壓是指空載電壓，考慮到變壓器承載時自身電壓損失(按5%計)，變壓器二次繞組額定電壓應比電網額定電壓高5%，當二次側輸電距離較長時，還應考慮到線路電壓損失(按5%計)，此時，二次繞組額定電壓應比電網額定電壓高10%。

無線家庭節電監控系統（Wireless Home Electricity Energy Monitor and Control system）是在家庭內部建立一個小區域的無線網絡，通過一種感應裝置（感應夾子或者感應插座）感應用電設備的電流或者同時感應電流和電壓，然后通過傳感器通過無線網絡將數據傳輸給監控器，通過監控器的LCD屏幕讓用戶了解用電器的用電情況，包括即時功率、用電量以及電費預測，有些監控系統還能用監控器上的按鈕遙控所有接入無線系統中的用電設備的開關。Sailwider-SmartPower開發的節電監控系統已經實現手機遙控，即時用戶身處其它城市，仍可以用手機查詢家里的電器的用電情況，還可以在異地通過手機遙控用電設備的開關。無線家庭節電監控系統讓用戶隨時了解自己的用電情況，能分析用電高的原因，對于改變用戶不良用電習慣，對于節能減排有積極的意義。