交流電的輸送

Question

直流電是因為正負極的電位差而使電流朝同一方向流動，而交流電每秒電流方向就改變60次，那不是電流就在原處徘徊嗎？為什麼還能傳送到遠處呢？

請切題回答，我不是問何為交流電。

Answer 1

這個問題問的很好 這要牽涉到電子的漂移速度以及電場問題
其實 電子"移動速度"相當快速(幾乎相當光速) 但是 卻幾乎是在原地撞來撞去 這就和氣體分子在一個密閉容器裡面 雖然運動很快一直撞擊容器表面 但是整體質心卻沒有移動
當我們接通電壓時(先從直流說起) 因為電子受到電場的力而做功移動 因而產生電流 注意!電流並不是說一個電子 往電流反方向跑 一直繞線路一圈所造成的 而是在接上電源瞬間 "電場"已經以光速 從頭通到尾 造成幾乎每一個線路上的電子 "同時"往前緩慢移動(因為電子漂移速度很小 所謂漂移速度就是說 雖然他還是移動速度很快 可是這時候 它的質心不會停留在"原點" 會緩緩的向前移動!) 此時 線路上每一個點 都會出現"電流"(還記得電流的定義嗎? 每秒內通過"任一截面"的電量總數 也就是電流=庫倫/秒) 這時候 你會有個問題? 如果 電路長達30萬公里呢? 會不會有電流延遲的效應 答案是 會! 就是說 當你電源接上之後 會有一邊出現電流 另外一邊仍然沒有電流產生 不過這種現象目前在地球上並未發生 因為距離不夠長(除非繞地球七圈半的線來做實驗 否則很難做出來有時間差) 我舉個簡單易懂的例子好了 你看 波浪 還有 繩波 還有我們說話造成的聲波 是不是介質還是在原點上下反覆運動(或前後) 而能量卻傳遞了出去? 電子就好像是傳播介質 而電流就是一種能量 所以 電子最後有沒有移動 不是造成電流前進的主因 交流電雖然說一下向右一下向左 電子最後還是回到原點 可是能量卻在此時傳遞了出去~~~
其實 我怕我這樣說明 你會不會還有不懂的地方
如果還有疑問的話 我會盡力為您解答的!

Answer 2

因為在原地運動的是電子，真正需要傳遞的是電流，也就是能量。
就像腳踏車的鏈子，雖然動的不很快，但是你踩下去的時候，動能就會瞬間傳到輪胎

Answer 3

我用我的方法來解釋。

先用直流電的方式說明。電燈和電池中間有兩條電線一正
一負，可以解釋一條輸出電流，一條回收電流。所以電池
這邊像是有個幫浦打水＋吸水，電燈這邊就有水車跟著動
作。這樣都是單向的情況，應該很容易瞭解。

將電源換成交流電，改成從插頭供電。插頭的幫浦怪怪的
，依照60Hz一下往前一下往後，結果就是燈泡這邊的水車
，也亂亂的轉來轉去。

重點來了！雖然水車只是亂轉，但是水車還是被帶動了！
就像燈泡不管交流還是直流都會發光。所以還是「傳送」
出去了！

或者是說每秒鐘有60次出，60次入，中間有交換方向，而
電荷流動的總和為零，可是不能直接簡化成沒有做功。

這個例子也會解釋，為何直流110V會比交流110V來的有力
的多，不過由於交流電的變壓容易，所以現在已經沒有直
流電的電力系統了！

Answer 4

發電廠的發電機是利用動力使發電機中的線圈運轉，每轉180°發電機輸出電流的方向就會變換一次，因此電流的大小也會隨時間做規律性的變化，此種電源就稱為"交流電源"。

台灣所用的交流電以每秒60次的頻率（60Hz），來回變換電流的方向和大小。