电的产生，发电机，电的输送，零线火线概念

1. 电的产生

电不是凭空产生的，科学家发现了闭合线圈切割磁感线能在闭合线圈中产生电流，这样，通过机械运动，电能就产生了，经过规范化和不断发展，就有了今天的电。

2. 电的大概使用过程

电的来源是先从发电机发出来后，经过变压器把电压升高后（可减少传输时电能的损耗）经过传输到变电站，在变电站这里就会把电压给降低下来，然后送到配电所，配电所根据使用电压的不同变配成相适合的电压到用户终端。

3. 发电机原理，输电线是3根火线1根零线的原因

    发电机里面有绕组线圈，和现在电动机的线圈排布一样，其实电动机线圈的排布就是模拟发电机来的。自从法拉第发现在磁场中可获得电流后，发电机不久就问世 了，最先只是知道有导体切割磁力线就会得到电流，那么如果有一个东西不动让另外一个东西不停地转动起来是不是就会得到可持续的电流了，事实证明了这是对 的。本来是只有一个绕组的就输出两根线，但不等效于我们现在的零线与火线。他只是让这两个线端头接上负载形成闭合回路后可达到电路运行起来的功能。

    经过长期以来对发电机的改进最终直到现在为止一直都是采用三个绕组的发电机来发电。按理说一个绕组引出两根线，那么三个绕组就应该引出六根线啊！其实本身也是六根线的，只是把三个绕组的尾端都接在了一起，这一点要是引出一根线那么这根线就是零线了。其余三个绕组分别引出三根就是三根火线了。对于现在来 说他们的不同就是三个绕组在发电机内部空间互差120度电工角度。使切割条在切割磁力线的过程中三个绕组所输出的电的相量和总为0。

     现在我们的三根火线和一根零线只是因为从发电机这里到我们用户端中间多了个变压器而已。他完全可以在发电机只引三根火线出来不引零线，然后到了变压器的那边就弄成三个绕组的形式做输入端，而在输出端也是三个绕组，不过这回他把变压器的输出端的三个绕组的头或尾端接在一起（声明“头”和“尾”是自己定义的没 有规定哪边是头哪边是尾，不过你定了头的一边另一边就是尾了）接在一起的这点引一根线出去这根线一定就是我们家里的那根零线了。另外三个没有接在一起的头 分别引一根线出去这三根线就是三根火线了。

     这种供电方式叫做三相四线制供电系统，意思是说三根相（火）线一根零线，这种供电系统有几方面的优点，第一可输出两种电压，如果我们在一个回路中选择任意 一根火线与零线进行搭配用电，那么这两根线的电压就是220V（家用电压）如果我们选择任意两根火线进行搭配用电，那么这两根火线之间的电压就是 380V。由于这种供电方式是三个绕组所引出的线是相互独立的，所以这种供电还适应于三相负载不对称的用电。综合以上的优点就得出、为什么三 根火线和一根零线了。

发电机线圈绕组采用的是星型接法，引出的中性线就是零线，中性线与每个绕组通过负载构成回路，即相电压220V，相线与相线通过负载够成回路，即线电压380V。

4. 高压输电

高压输电线上的三根电缆是连接到变压器上，降压以后才用相线和零线 四根电缆线输出。变压器可起到调节平衡的作用。实际上，发电厂引出的线是3相火线，是经过升压的，因为彼此间已经形成了回路了，到了变电厂可以降压了，变压器再引出零线也不迟，省了高压输电的零线成本。零线只是为220伏的用电器提供的，提供零线的变压器输出端必须是星形接法，高压没有直接的用户所以就没必要啦。三相供电制中，如果三相的负荷完全平衡，零线是没有电流的。所以高压输电线路由于是三相平衡状态，就省掉了这根零线。我国现在的10KV 110KV 220KV 500KV （国网已经有1000KV）高压输电线路都是没有零线的，因为这些电压等级都是不可以直接被设备（少数超高压设备除外）所接受的.

 

5. 为何三相四线制时,三根线电为380V,单根线电为220V (线电压 和 相电压)

220v是我国交流电电压值，交流电的电压时间图像为正弦图像，其峰值为220√2，即220v*1.414，220是该正弦交流电的有效值。家庭用电220V50HZ是国家规定，为了标准化，二极管能改变电压，是交流电变为直流，但不能改变频率

三相交流电，各相之间的相位差为120度
相电压：
Ua=220*1.414cos(wt)
Ub=220*1.414cos(wt+120)
Uc=220*1.414cos(wt-120)
线电压
Uab=Ua-Ub=220*1.414[cos(wt)-cos(wt+120)]
=220*1.414*[-2sin(wt+60)sin(-60)]
=220*1.414*[2*cos(wt-30)*根号3/2）
=根号3*220*1.414cos(wt-30)

同样方法可算得 Ubc和Uca

即，三相交流电线电压是相电压的根号3倍；220*1.732=381

上面算式用到三角函数公式：cosa-cosb=-2sin[(a+b)/2)]*sin[(a-b)/2)]

“相电压，线电压！”是三相四线制供电线路的不同接入方法。我们知道，三相四线制供电线路中，有一根‘零线’和三根‘火线’任意一根火线于零线之间的电压叫做相电压，而任意两根火线之间的电压就叫做线电压。各国的线电压和相电压的比较：

阿根廷 ：电压:220V (单相) ，380V (三相)，频率:50Hz
巴西 ：    电压:110/220V(单相) ，380/460V(三相)，频率:60Hz
加拿大： 电压:120/240V (单相) ，208/240V (三相)；频率:60Hz
墨西哥： 电压:127/220V (单相) ，220V (三相)；频率:60Hz
美国：     电压:120/240V (单相) ，208/240V (三相)；频率:60Hz
澳大利亚 / 新西兰 ：电压:240/415V (单相) ，415V (三相)；频率:50Hz
香港：     电压:120/220V (单相) ，220V (三相)；频率:50Hz
印度：     电压:230V； 频率:50Hz
印尼 ：   电压:230V (单相) ，380V (三相) ；频率:50Hz
日本 ： 电压:100/200V (单相) ，200V (三相)；频率:50Hz
韩国 ：   电压:220 (单相) ，380 (三相)； 频率:60Hz
马来西亚 ：电压:220-240V； 频率:50Hz
菲律宾：   电压:220V 频率:60Hz
新加坡 ：电压:230V (单相) 400V (三相) 频率:50Hz
台湾：      电压:110/220V (单相) 220V (三相)频率:60Hz
泰国：     电压:220V (单相) 380V (三相)频率:50Hz
越南：     电压:120/220V (单相) 220V (三相)频率:50Hz
丹麦：     电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
芬兰：     电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
德国：     电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
匈牙利： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
立陶宛： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
波兰： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
斯洛伐克共和国： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
斯洛文尼亚： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
瑞典 ：电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
捷克共和国： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
克罗地亚： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
挪威： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
瑞士： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
乌克兰： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz
俄罗斯： 电压:230V (单相) 380V (三相) 频率:50Hz