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原来是这样子原来是这样子的
欢迎来到原来是这样
各位好
我是徐东大家好
我是紫鳞
曾经呢
我们和大家说过一种对于我们而言非常重要的
可以说是不是东西的东西啊
不知道紫琳还有没有印象不是东西的东西啊
脑筋急转弯
哎噢
我想起来了
呃是火是不是没错啊
而今天我们要聊的呢
在很多文化当中啊
会把他合伙相关觉得很像的确呢
它也是一种对于现代生活的我们而言必不可少的不是东西的东西好像还有类似的吗
先不撤点哦
说起来电
这种现象啊
现在看来是平常不过了
但是离了他
我们还真的没有办法活我节目都没办法录单式的
或者说活还是能活只是呢
没有如今那么有声有色儿说起来呢
从第二次工业**人类就此步入电气时代以来啊垫支于咱们的重要性甚至已经不亚于空气和水了
但是这种现象啊
从最初的发现到如今的大规模利用从发电厂到我们的
千家万户
它背后涉及到的故事和知识啊
又远远不像空气和水那样似乎是唾手可得的
嗯
但听你这么一讲
突然觉得核电相关的节目
可以讲三年啊
真可以讲三年你想有专门和电相关的专业吗
对真的都很细学四年呢啊
所以我们三年还算是少的啊
别岔开今天呢
我们会先选取一小部分咱们呢
想具体和大家聊聊发电和输电这两个与电相关的重要环节
顺便呢来看一看电的旅程
再说发电之前是不是还得花点时间说一说电是怎么来的呀
本质上讲
最初是一种自然现象
对吧
打是打雷产生的答案吗
但是随着我们对他了解的深入
又伴随着一次次的技术**
最终我们成功驾驭了它就像火那样是吧
紫鳞提前总结的非常的好啊
咱们也来看看自古以来我们对于电的认识
我们中国的古人认为呢店它是阴气和阳气相激而生成的啊
说文解字当中呢
就有电
阴阳激耀也是从与丛深啊
上海的这个参字会当中呢
就有这样一段注解说累
从回电丛生阴阳以回薄而呈雷以身谢儿为垫
哎哟
东半仙您好啊
给我算算运程啊
这个是那个时候对于电的一种朴素的认识啊
那么在大约公元一世纪的时候
也就是我们的东汉时期
在一本古籍叫论衡当中呢
就记录了关于
静电的这种现象静电是那个摩擦起电吗
这也是店啊
他们发现了啊
当琥珀或者是带帽经过摩擦摩擦之后就能够吸引一些轻小的物体
同时呢
也记述了以丝绸摩擦起电的现象
这个和我们高中的时候
初中的时候物理课上老师演示的很像啊
当然呢很可惜的是
除此以外
古代中国似乎对于电就没有更深入
更多的了解了哦
那西方呢
其实呢
在最初啊西方对于电的发现和理解和东方也没有什么太大的区别
比如说对于闪电
这种壮观爆裂的自然现象
心生敬畏
也是可以理解的
比如说我们很多人也非常熟悉的宙斯
他使用的这个武器那闪电就是闪电
哎
那么在地中海区域的一些古老文化里呢
其实也有文字记载了静电这种现象啊
比如说他们就发现了把那个琥珀棒和猫毛摩擦摩擦之后
A 就可以吸引像羽毛一类
再轻小物质的确跟我们前面几乎没什么区别啊
那么在公元前60 0年左右的时候呢
希腊的一位哲学家泰利斯呢
他也是发现了琥珀的摩擦会吸引绒毛或者是木屑说
这种现象叫做静电
这里顺便可以说啊英文当中的这个店啊
它的词源呢
就是古希腊文里的琥珀的意思啊
哎
这个是个小冷知识啊
感觉完全没有关系啊似的
但说起来貌似古时候的大神都很喜欢擦琥珀啊
好像是啊啊
或者是由于可能琥珀这种东西
你得擦亮了才好看
所以大家就一直擦擦可能就一不小心发现了这种线
总而言之说那个年代就是很流行啊
这个吃完了中国还是西方是吧
刚好是一种巧合
结果呢
就发现了静电
这种现象
但是我们说对于店的大规模系统性的探索则一直要到18 世纪左右了
比如说大名鼎鼎的美国科学家富兰克林他呢
就认为电是一种没有重量的流体存在于所有的物体当中
他认为呢
当物体得到比正常份量多的电的时候就称为带正电
如果说少于正常的分量呢
就被称为带负电
而所谓的放电呢
则是正电流向负电的过程
当然现在我们也知道这个理论
他有很多的瑕疵并不是完全正确的
但是呢
正电和负电这两种名称
这种叫法则被保留了下来
嗯
我发现这个时候似乎关于电的概念
它是一种东西是吧
没错啊
这个时候还认为呢
电是一种没有重量的流体
总之觉得它是一种东西而不是一种能量的形式
或者说是一种现象
或者说是一种场
哎
对了
你刚才说到那个富兰克林啊
就是10 0美元上那个人吗
有很熟悉10 0美元
呵呵
他好像还喜欢放风筝是不是a 风筝的那个时间也很有名啊
做了很多次实验
并且首次提出了电流这样的一个概念
那么在1752 年的时候呢
他就在一个风筝的实验当中啊是把系上钥匙的风筝
用金属线放到云层当中
被雨淋湿的金属线呢就将空中的闪电引到了手指和钥匙之间啊
胆子是挺大的
不建议大家自己去玩
但是呢
这个实验就证明了空中的闪电和地面上的店是同一回事
那后来的事情呢
哎
说起这后来的事情啊
今天这一期节目肯定是讲不完了啊
因为这背后关于科学史的内容实在是太过精彩涌现出来的
像是普利斯特里库仑
伏特法拉第麦克斯韦尔赫兹洛伦兹汤姆森
韦恩
海森堡
德布罗意
薛定谔等等一大批为人类揭开电的本质做出过卓越贡献
并且都在如今的物理教科书当中留名的伟大的科学家
哇噻
一下子说了有将近十个名字吧
好多名字都是大家比较熟悉的和电有关的
单位是吧啊
对还有一些在年初的量子系列当中都烧断过大家不少的神经元连接吧
什么薛定谔德布罗意啊
相信很多朋友应该还有印象啊
谁让电的本质
我们要追根溯源的话
一定是深深的隐藏在原子世界的内部呢啊
这是大量涉及到量子的东西而这一部分呢
其实我们也准备在以后的一个专门讲述电与磁的悲欢离合的大系列当中
再一次和大家详细展开已经剧透了坑先挖在这儿啦
我们简单的来说一说电是什么吧
带有电荷的东西呢
就会在她的周围激发电场电荷的移动形成电流电流会在周围激发磁场变化的磁场呢
又会激发感应电场
总的来说
这就是一种电荷的存在与运动所产生的现象
然而我们可以再简单的去理解电的本质
它就是一种能量的形式
嗯
刚刚是简单的说了
电的本质是什么
以及我们是如何一步步开始掌控气垫的那今天讲电的旅程光讲了店的时空之旅总是不够的吧
从发电厂到千家万户店又经历了什么呢
那还是得先思考一个问题
那就是电从哪里来啊
我记得今年还做过一期水从哪里来
当时呢
我们寻找那个源头也是寻找的非常本质的啊啊
好先铺垫一下紫林你先想一想作为一种能量的形式电能它真正的源头在哪里
我想说发电厂
但我觉得应该没有那么简单吧
你想发电厂
他在做什么事情发电吗
那电这种能量它总不能无中生有
对不对嗯你问的这个问题啊发电厂
据我所知就是把煤炭啊
石油啊
这些化石能源或者风能
水能太阳能核能等等
这些能量形式转化成电能
这样说很严谨了吧
太严谨了
是不是哎你想一想啊
水能风能热能
核能等等
A 他都经由发电厂的转化成为了电能
那这些能从哪里来呢
其实啊
我们从广义上来讲
除叻
地热能潮汐能和核能之外
其余所有的能源形式呢
它都是太阳能能只不过呢是通过不同的形式储藏了起来而已啊
别以为生物能他就不是太阳能了
当然如果要扯得再远一点
这些能量的本质
其实都源于宇宙大爆炸
嗯
有道理
当然我们要说发电呢
其实就是把这些能源的潜力给挖掘出来
把他们变成更加稳定可控
并且可以大规模远距离传输的一种能源的形态
这就是电能了
哎
徐东你说哈能量的形式
这么多是吧
Er 电这种能量形式究竟是具备了怎样的优点成为了现代世界的重要基础呢
这个呢
主要还是由于电能啊
它可以方便高效地转化成其他的能量形式
比如说电灯就是把电能再一次转变成了功能马达就是把电能变成了机械能电炉呢
就是把电能变成了热能等等
等等
包括电风扇
甚至把电能再一次变成了风能太多了
Aa 生活当中你想什么东西不靠店
对这种转换是很有意思的另外呢
我们知道电的传输速度是非常非常快的
而且呢
它便于集中的分配和使用使用过程当中产生的二次污染也非常的少
这就是为什么我们说店
他很清洁是在使用过程中他的二次污染少倒不是说生产电的时候
他就没有污染对对对那么电力系统之所以在当今人类的基础设施领域能够取得如此的霸主地位呢
他的这个通用性和操控的灵活性都是他取胜的核心
嗯
我懂啦
这个很有意思哈就是通过电这种能量中介各种形式的能量
最终还能转换成各种形式
另外的一种能量
哎
对吧
就是哎或者是千丝万缕的关系
比如说光能到电能再到功能或者是风能到电能到光能
大家可以任意转换啊
因为有了这样一个中介
你可以理解为它是一种能量的货币吗
不是很好玩啊
我把苹果换成了钱又买来了LV 包包啊
这个包包这么啊
打住啊
大家可以这样理解
但是中间还有很多损耗
而且关键是他还很稳定
很可靠的
这个是最关键的那你有没有想过这个店又是如何到达我们身边的呢啊
知道好像是通过电线对不对再进入千家万户之前
他究竟都经历了些什么
这么说
我们下面是不是要去追溯店到达我们身边之前的那段旅途了呢
对这个时候呢
我们就要来看一看
从发电厂到我们家到底经历了哪些环节了
简单的来说呢
是发输变配这四个环节
发是什么呢
就是产生发电发电输就是输送呢
其实还有两个环节
这个是我们以后会和大家在展开的就是变改变变换和配分配
这个其实也是整个大系统当中不可分割的两个环节
今天呢
我们会先和大家来说一说发和书
这两个重要的环节好
来说起电的产生
也就是发电
像我们这种不懂的人哈
就是觉得应该是从发电机制造出来的
对这里我们要强调一点是什么呢
就是这里说的店呢
就是电能
它是一种能量形式
那么既然电能是一种能量形式
它就既不会凭空产生
也不会凭空消失
只是从一个物体转移到另一个物体或者说是从一种形式转换成另一种形式
又觉得很有道理
但又怎么觉得很耳熟呢
是从教材上搬下来的吧
那么发电机究竟是如何发电的呢
对这里呢
我们再来看一看一个小玩意儿
相信很多朋友在小的时候应该玩过四驱车啊
反正八零后这一代的小男生玩儿的是挺多的
那时候有部很火的动画片叫四驱兄弟啊
有印象啊
四驱车呢
他有个核心的部件
他的小心脏就是通电之后会转动的马达啊
这个应该见过啊
可能有细心的朋友会发现啊
这个马达它是有磁性的小时候我们就玩它
它能够吸引铁
或者是一元硬币之类的东西
其实呢
这个马达内部啊
就装有两块永磁体马达内部转动的部分呢
我们称之为转子呢
同样固定的部分呢
我们就称为定子啊
子陵的子啊
就在这两块永磁体之间有转子和定子那由于磁场对电流会产生力的作用
所以呢
当马达的转子有电流流过的时候呢
它就会转动起来了啊a
但是等等我们现在好像是要讨论如何发电吧
为什么讲到了四驱车里的马达呢
它是一种用电的东西吧
一这里其实有必要解释一下
无论是产生电能的发电机
还是将电能转换成机械能的电动机他们呢
其实都可以统称为电机又叫机电能量转换装置
细心的听众可能注意到了这里的转换是双向的
也就是说什么呢
事实上一切能够实现机械能和电能之间的转换这样的装置
我们都称之为电机
所以就是那个小马达也是电机呗是吧
按照你的意思理论上讲
任何一台电机既可以作为电动机也可以作为发电机咯是的
在定子输入电能在转子上输出机械能这就是工作
在电动机状态
反之呢
在转子上输入机械能而在定子上输出电能他呢就工作在了发电机状态就是自己自主的一个状态嘛
这个是呃
不是就是说
我们可以切换他要不变成了一个电动机可以干体力活
要不呢
它就可以变成一个发电机
我们给他干体力活儿
它来输出点哦
好神奇啊
哇噻
末日生存技能get
妈妈再也不用担心发电厂停止工作以后
我们五点可用了啊
哎
我想如果照你刚才说的
如果我想办法让那个四驱车
马达的转子转动起来就能在那个本来应该通电的地方产生电吗似的
你就可以向外输出电能了
当然这有个前提啊
就是说你得赚得足够的快啊
当然其实你设计一个精巧的装置也可以比如说你人力驱动发电机
然后它输出相对比较少的抢的点的话就是你设计的比较巧妙一点
当然你的力气也得足够大啊
现在市面上其实应该会看到那种led 的手摇发电
手电筒用的就是类似的原理
还有啊
还有那种很多人家搞活动会有那种让人家在上面骑自行车
然后上面那个灯就会亮其实是就是也并没有大家想象的这么难啊
这里我们还可以顺便提提现在很火的电动汽车它里边的电机啊
在刹车的时候呢
其实就是工作在了发电机的状态
他呢
就利用车的动能对这个蓄电池进行充电
从而达到节能的目的
不过这里呢
还是要稍稍补充一下啊
前面的我们
其实讲的可以理解
以为是发电机的一个基础的模型
哎
这些内容呢
只是为了方便大家更加形象的理解实际的发电机结构呢
是更加复杂的这个呢
也需要大家有一个基本的认识
那如果把那个四驱车的马达放大放大
或者我找一堆新能源车的电动机过来重新组装一下
那我是不是就可以DIY 一个小型发电厂紫菱
这是在筹谋什么大事啊啊
我觉得啊可以啊
不过啊
如果说我们要把它用作发电机的话
这里要注意啊
他发出来的是直流电
而不是我们家里用的交流电的问题都已经还给老师了
直流电和交流电什么区别啊
总的来说就是不能给家电使用是吗是的呃理论上虽然不一定会让你的家电换
但可能没有办法正常工作啊
当然这里补充一下就是导致电器坏的原因呢
其实是过大的电流或者是电压与交流电到没有必然的关系
但是呢频率不对它就可能会引起电磁谐振或者是机械共振这个呢
对家用电器也是有危害的
当然其实家里有一些东西就是可以直接用直流电驱动的
比如说白炽灯就可以哦
这个当然不是我们的关键啊
另外
还要补充的是什么呢
就是直流电强度的方向呢
他是不随时间变化的
而交流电的强度和方向呢
是随时间周期性变化的直流电机的转子上呢
就有一个标志性的部件叫做换向器
它的作用呢
就是使得靠近相同的定子磁极的转子内电流方向相同
这里呢
有兴趣的朋友可以去搜一下直流电机的原理图啊
就可以非常直观地理解了
我们也争取会在这周六更新的旭东刀科学订阅号里的节目图文给大家配上嗯
那你知道我发电的这个目的就是为了给家里的家电使用嘛
对吧
那我怎么可以获得一台交流发电机呢
紫林老师是铁了心要在所谓的世界末日这个什么工厂全部**之后
当发电厂一定要等到世界末日了家里自己可以发电对啊
好那其实呢
我们只要去掉这个换向器
如果转子你可以保证它匀速的旋转
那么感应出来的电压呢
就是呈正弦变化的我们呢
也可以让一个条形磁铁旋转而在定子上输出电能这样呢
就可以得到一个单向交流发电机的最简单的模型了
哎
我注意到你刚刚说的这个单向的向它不是一个方向的向是吧
是照相机的像a
他表示的是相位
还记得吗
正弦函数的三要素就是政府频率和初相位
那么单项呢
意味着只有一个初相位
经常听到人家说相位相位在家里面好像弄那个什么电器也会用到J 吧
但是我真的搞不清楚是什么意思
等一下
让我的数学老师把这份知识给我快递一下话说刚才呃说到我们家里用的是交流电
那为什么是交流电
而不是直流电
难道直流电就这么不堪吗
其实呢
很多人或许不知道最早的电力用户用的就是直流电
那可以用呀
而交流电相比直流电而言呢
它最独特的优势就是可以非常方便地改变电压使用变压器就行了啊
那至于变压器的原理呢
有机会再说
听你的意思交流电有优势
但是不是也有缺点啊
所以才会和直流电存在过一定的竞争似的
其实交流电取代直流电
它并不是一蹴而就的啊原因呢
其实就在于单向交流电啊
它有一个致命的缺点就是没有办法直接驱动电机啊
因为
三相交流电产生的磁场呢
是脉动的
哎
所以如果要用单向交流电驱动电机的话
就必须要保证完美的相位同步
这对于受到外界负债干扰的驱动机来说呢
其实是不可能做到的
那么将电能直接转化为持续地旋转机械能呢
是电力应用领域的一项重要的工程交流电
如果没有办法解决这个问题呢
他就没有办法全面的取代直流电
嗯
那既然现在我们用的是交流电就说明这个问题应该已经解决了是吧
那是怎么解决的呢
其实有一项天才的发明
或者说是设计是完美解决了这个问题
那就是我们现在其实经常听到的三相交流电三相交流电源的模型呢
可以看作是由三个振幅和频率相等相位依次相差120 度的三个单项交流电源所组成
照你这么说要产生三相交流电就需要三台发动机吗
有意思的是呢
实际实现起来其实是很简单的
我们前面说的那个单向交流发电机里面啊
如果取以转子的旋转中心为中心的等边三角形的三个顶点
在这三个顶点上呢
我们安装三个电极
那么这三个电极感应电压的相位就是依次相差120 度
这是一个很巧妙的设计
但是呢
有的时候为了电路分析的方便三相电源的数学模型呢
还是会采用三个单项交流的电源
嗯
好机智的设计哦
所以他的这个体积并不会变大
多少对吧
其实只是一个形状的改变很聪明的这样只要让发电机的那个叫做转子的东西转起来就能产生电能啦
好啦
我的紫鳞发电厂已经改装完毕
也供应了许许多多强壮的驱动帮我来驱动这些发动机理发店那一直摇爬那接下来我们是不是可以把电能传输出去了呢
紫鳞属于奴隶主
理发店厂啊
倒也是挺环保的啊
对啊
很腻啊
大姐管我吃吗
就解决了
你吃饭的问题啊
不然的话还有谁会雇佣啊
还可以把这些东西改造成健身房是吧
一边运动一边发电啊
直接可以建造的健身房有没有
这其实已经有这样的设计了很多健身房的就自发电那些上面的一些电子仪表其实都是这样的
比如说那个踏步机啊
那这样我的产业
呵呵
你要输出是吧
那得养很多趋同啊
这里呢
我还要再泼一泼林厂长的冷水啊
因为前面我们说的发电的原理
但是呢发电机发出的电能啊
他其实还要符合一定的条件才能够送进电网
哎
不是你发出来的网店网一扔那么方便呢
脑洞太大
休息一下
如果听节目不过瘾
你也可以去我们的微信订阅号逛一逛啊与节目有关的更多知识干货
每周节目的BGM 歌单
还有趣味猜题闯关都在那里啦
微信订阅号搜索旭东刀科学叙事旭日的旭
东市山东竖着血
刀是唠叨的叨
其实吧
你打旭东刀科学的拼音也是可以直接搜到的呢
发电机发出的电能啊
他其实还要符合一定的条件才能够送进电网
哎
不是你发出来的网店网一扔那么方便呢
像我们这种人力发电的血汗发电厂
如果不经过精密的设计和对旭东门的严格的训练
估计是很难达到向电网送电的要求
没事的
我不会怕的
只要设计和那个训练一下就可以了吗
具体需要哪些条件
你来跟我说一下好好呢这里呢
我们就假设已经存在了一个规模很大的电网对新的发电机并入电网后
对电网产生的影响呢
是可以忽略的啊
那么我国是将电力系统的三相呢
分别称为a 项B 项和C 项
其中a 项是用黄色表示
B 项是绿色的
像是红色a 相超前
B 相120 度B 相超前
C 相120 度
而C 项呢
又超前a 相120 度这个呢
叫做相婿
发电机并网的一个必须满足的
绝对不能出错的条件就是相续和电压波形要与电网的相续和电压波形相同
这么讲究是什么意思啊
你还得雇工程师来帮你解决这个问题啊
还有更讲究的就是说发电机并网前的电压和转速啊
他还要接近于电网的电压和同步转速并且呢
在相位接近或相同的时刻并网这个过程呢
称之为准同期并列
所以不但有条件
还有血食鸡*啊
不是你想病就能病史的对啊
这是有原因的啊
发电机并网的原则呢
是并入瞬间冲击电流要尽可能小并且在并网后暂态调整过程尽可能的短如果并网前发电机的转速高于电网的同步转速
那么并网后发电机将会向电网输出有功功率
反之呢
则会从电网吸收有功功率
而如果并网前发电机的电压高于电网电压
那么并网后发电机将向电网输出无功功率
反之呢
从电网
吸收无功功率妈呀
又进入了说的明明是普通话
但我好像不知道你在说什么的状态
就算是选修内容我都已经出神了
听这个攻略
我是知道的就是单位时间内的能量对吧啊
讲电能的传输其实是功率的传输还是可以理解的
但是这个有功功率和无功功率是啥意思
这里面又涉及到了许多比较专业的概念啊
节目里呢
也就不展开了
免得更多的人像紫林刚才那样分神啊
我们也会在这七配套的图文当中详细解释的总结一下就是有功功率呢
是实实在在消耗的功率无功功率呢
反应元件和电源之间往返交换的能量的规模
还有一个名词叫视在功率就是看上去消耗的功率哦哦
就当你理解了吧
就当我理解了
而且我厂里的工程师也完全
解决了这样的技术问题
他们能理解啊
并且把用来发电的旭东门都培训妥当了
嗯问题都解决了
这样我们的有功功率和无功功率就开始在电线中以光速传输了吧啊就成功发出去了啊
你开始可以赚钱啦
这里你说到是以光速传输是什么中的光速电能是在导体中传输的呀
那当然是导体中的电磁波速度
也就是导体中的光速啦啊
难道还是周围空气中的光速啊
这里其实要颠覆大家一个认识啊
蛮有意思的就是电的传播速度啊
它与导体关系不大
而是由导体周围的绝缘体决定的啊
怎么会这样
电能呢
他确实是在导线当中传播的这是没错的
但是交变电磁场却是在周围的绝缘介质当中传递的导体呢
只是提供了一个形成电流的边界条件这样啊
电能的传播速度就由周围的绝缘介质决定了
比如说铁塔上面的架空线路导体周围的绝缘介质呢
就是空气
所以呢
电能的传播速度
我们近似的认为是真空中的光速也就是差不多每秒三十万千米
而在以交联聚乙烯为绝缘材料的电缆当中
它的传播速度呢
大约只有每秒十七万千米
而在已由静止为绝缘材料的电缆当中呢
它的传播速度大约就只有每秒十四万千米啊
原来是这样的啊
这里信息量好大啊
第一铁塔上的架空线路外面是不包全原材料的这个感觉很恐怖
A 第二
原来包了绝缘材料的店里面的电能的传播
速度
其实要比光速慢了许多似的
虽然在地球这样一方小小的地盘里
这种慢是可以忽略不计的啊
当然
至于为什么许多架空线路的导线
它外面是布包绝缘体的呢
接下来我们会解释一下
当然为了更好的让大家来理解这一点
我们还得再花一点时间来讨论一下交流电在输电线路当中的损耗问题
这个对于紫菱要赚钱
就必须要考虑啦
对损耗这个问题很重要啊
大家其实都知道导体的导电性能再强
她也是存在一定的电阻的电流流过电阻的时候呢
就会发热呢
同样绝对的绝缘体
它也是不存在的
只要有电压存在绝缘体当中呢
也会产生极其微量的电流这个呢
就叫做泄漏电流同样呢
也会引起功率的损耗
嗯
对啊
所以书店的过程本身也在损耗电脑对那除此之外呢电流啊
会在周围的绝缘介质当中产生磁场电压在绝缘介质中又建立了电场交变的电流和电压呢
就形成了交变的磁场和电场表征电流
致热效应的参数呢
是电阻而表征电流的磁场效应的参数呢
是电抗表征泄漏电流的参数为电导表征电场效应的参数为店呐
哇噻
突如其来的高能内容就是讲给你们家工程师听的啊
通常呢输电线路的电脑是可以忽略的
而电阻和电抗就是不能忽略的
而当电压足够高的时候店那产生的效应也是不能忽略的
这样一来呢
当电能在线路中传输的时候
由于电流制热和泄漏电流就会导致有功功率的损耗
而磁场效应呢
则会导致无功功率的损耗
但是呢电场效应
它反而能够提供无功功率就当我听懂了吧
是不是说当电压高到某个程度的时候
我们绝不绝缘的意义已经不大了
而且带来的损耗反而会更大林厂长英明啊
不过我们还是要说啊
像那些架空的输电线路
如果外面真的包上
绝缘他到底会增加多少功率的损耗呢
这个其实还是有待商榷的更主要的呢
其实是出于安全性的考虑
而不是经济性
当然有了安全经济也就能够得到保障了不是吗
像咱们国家这样庞大的电网这么多的线路肯定要消耗不少的同吧
你认为输电线路都是用铜的吗
当然家里的电线不都是用铜的吗
属于装修过的人啊
那桐呢
确实是电力线路当中常用的一种导体材料
但其实呢
还有铝铝美合金和钢
电缆线路很多是使用铜作为导体的er 架空线路啊
他很多则是用铝或者是刚作为导体的a
但是同好像是这些材料当中导电性能最好的吧
为什么不用铜呢
其实在所有金属当中铜的导电能力是仅次于银的那当然银为什么不用贵吗
而且呢
铜的机械强度很高
耐腐蚀性也很强
所以呢看下来
同是非常好的一种作为导线的材料
但是也有缺点
它的密度非常的大
每立方厘米8 .9 克价格昂贵
而且呢
其他工业也需要大量的铜材
所以呢
架空输电线
线路的导线啊
除了特殊情况以外
一般都不采用铜线
那么我们说铝的导电性能是仅次于银和铜的导热性也很好
质地柔软
非常容易加工也没有低温脆性耐腐蚀性也比较强
质量很轻
对吧
它的密度只有每立方厘米2 .7 克哦
差好多
对迩铝矿资源
那是非常的丰富
产量也很高
价格又便宜
但是呢
铝的机械强度是比较低的
而且呢
吕抗酸碱盐的能力是比较差的
所以呢
在沿海地区和化工厂附近呢
一般是不会用铝作为加工线路的导线的哦
所以他们其实是优势互补的对吧
嗯
那为什么还要用缸来作为导体呢
其实在上面讲到的这些材料当中钢的导电率
它是最低的
但是呢
它既有铜的机械强度高的特点
又有铝的价格低的特点
而且刚的价格比铝更低啊
那么在陷入跨越山谷
江河等特大灯具
且电力负荷
较小的时候呢
是可以用钢作为导线的
当然刚要做导线
它是需要特殊处理一下的
他一般要镀锌来防锈蚀
另外呢
在输电线路上的地线啊
通常就是采用钢作为导体了
这是因为地线的作用呢
是当雷击线路的时候
将雷电流导入大地
以保护线路绝缘免遭大气过电压的破坏
此外呢
还会起到固定杆塔的作用
这么听下来
如果能够有一种导电性能好
机械强度高
价格又便宜的材料
那就好了
其实现在也有啊
就是把前面说到的两种材料组合起来
那是什么
这个就是现在被广泛运用在架空输电线路的钢芯铝绞线顾名思义呢
主要材质还是吕中间呢
有更新
哎
为什么要用这样的结构呢
哎
前面提到过啊
交流电啊
它存在着一种趋肤效应
也就是电流会集中在导体的表面啊
趋近于皮肤
这样一来呢导体中心的电流密度呢
就会低于导体表面的电流密度
所以啊
把导体中心挖空
其实对于导线的导电能力影响是并不大的
但是呢
却可以节约导体的材料的消耗
再把挖空的这个部分用强度高
而且价格更便宜的刚来填充你想就组成了刚才子陵说道的导电性能好
机械强度也高
同时价格还更便宜的材料
不是吗
这个就是叫做钢芯铝绞线是吧
那角线是什么意思角吗
对吧
他表示的就是导线呢
不是一根完整的导体
而是有许多根更加细的导体绞合在一起的就像麻绳那样
嗯
为什么要这样做这个呢
主要就是考量了生产运输安装
整个过程的便利
那根据材料力学的理论啊
材料所能承受的最大拉力呢
与截面呈正比
而圆柱形材料抗弯曲的能力呢
与其直径的三次方成正比
所以呢采用多根细线绞合的方式是既保持了导线所能够承受的最大拉力
同时呢又使得导线更加容易弯曲
这就更便于缠绕在线盘上
或者从线盘上取下来了
好我听下来觉得非常的不错
我们的发电厂就用它了
好吧
那说白了导线线路当中应该不仅仅有导线吧
比如说用来安装导线的电线杆a 输电线路当中呢
其实不仅仅只有导线的啊
刚才其实主要讲的呢
是架空输电线路
而且呢
我们刚才其实主要是在讲架空输电线路
还有不是架空的线路啊
是啊
电力线路按照其架设方式呢
我们是把它分成架空线路和电缆线路这两类架空线路
它的优点有很多了
投资小建设速度快
维护方便
而且非常容易变动迁移这个呢应用的非常的广泛而一般情况下
高压电力线路呢
都得采用架空线路的方式
当然缺点呢
就是它的运行受到自然环境
气候条件以及人为环境影响很大供电的可靠性相对比较差
那么相比于架空线路
还有电缆线路这个呢
就在地下了
他呢
虽然是具有成本高
投资大维修不便等等的缺点
但是相比之下运行非常
可靠不容易受到外界影响
而且呢
不需要架设塔干
他不占地面不爱观瞻
所以呢
一般在人口密集架空通道资源紧缺的地区和那些线路复杂安全要求高的这种情况下呢
特别是在有腐蚀性气体或者是易燃易爆的场所呢
一般就不采用架空线路了
只能够敷设电缆线路
当然这个系列我们和大家介绍的这个线路呢
主要是大家能够看得见的架空线路
因为他带来的误会也很多
我相信很多朋友现在应该也在想这样的问题啊
而至于电缆线路呢
以后有机会再和大家细说
原来这背后还有这么多的讲究啊
我开个电厂
真不容易
是啊
讲究可多了啊
这不仅仅是电厂了
后边还是电网的活啊
你想光是架空线路
这个塔架啊
就包括了什么呢
像是杆塔绝缘子上面的一串一串的东西啊
仔细看会有导线横担京剧基础接地装置等等等等
哎呀
看似简单的几根线路
后面还有这么多设备来支撑我觉得厂子开起来挺清淡的
建议你不要开啊
也没那么多旭东给你发电啊
其实这一切呢
都只有一个目的是什么
就是要能够保证长期安全稳定经济的传输电能
好让便可以到达千家万户哦
原来是这样就是这样
啊
紫鳞能猜到今天这期节目作者是谁吗
我应该猜得到吗
你应该猜得到你曾经也感慨过他写过的一篇文案哦
另外有一篇文案也是跟电有关吗
不是跟数学有关的叙述叙述对对对是吗
还有比无穷大还大啊
这有什么关系啊
你没发现它中间有很多高能的部分就是高能效很高呢
我觉得我们的节目
现在一直很高
能啊
我刚才听你讲的时候我就一直在想我以前物理是没学好啊
我是不是物理都忘了
我想是不是现在在上学的孩子
因为我们那天那个搞现场活动也发现有很多学生吗
我想他们是不是一边学一边听你的这个会特别的有感觉
但是这中间其实今天尤其是后半部分很多是超纲超的挺严重的
其实是讲到了很多大学甚至学强电才会涉及的一些专业的内容
而我们说小黑同学就是这篇文的作者黑神
他其实学的就是抢点啊
而且现在呢
其实就是
在电力系统当中工作
他就是那个要学好多年啊
就是朋友就是要招他做那个在场的工程师a
他就很适合啊
这个呢
是它的本质可能会耽误了他的钱是吧
当然他的物理能力和这个数学能力其实都非常的强
所以这一篇文案呢
其实干货部分非常的多啊
刚拿给我的时候
其实我都犹豫都没看到对
而且我犹豫了
是不是要全文发波呃
其实我还是把它中间有非常多的涉及到太多理论的甚至是需要大家有一定计算能力的部分呢
我就先把它隐藏了一下放到我们的图文当中啊
大家有兴趣的话
可以看着这些公式
看着这些理论自己再算一算那就更好的可以应聘梓林发电厂的这个工程师了
哎
这么说起来很合理啊
但我刚刚明明是觉得你可能想让大家去加你的微信公众号不是吗
这可是都有用处啊
大家快加她啊
不然她以后都不把节目做完整都把东西发微信公众号了
当然
其实今天这一期应该听得出来
只是整个店系列当中的一个小小的开篇
接下来一年多的内容对接下来两三年的时间要专门说电啊
比如说我刚才提到了高压塔架高压线附近
其实有些人就会担心了
这到底能不能呆啊
这下雨天我能不能从它下面经过啊
又或者房子买在附近对对
对就是之前
我就看有的房子他会写就是好像附近有什么叫邪恶设施就是只有高压线啊
是吧
哎
但是事实上到底是怎么回事儿呢
事实上不要紧吧
其实时间关系啊
本来今天就应该跟大家说的
但是要把这些问题说透其实还是得留个悬念的我们就放到下一期与电有关的内容当中和大家继续的来解释
嗯
那么今天的原来是这样基本上就是这样
大家要关注我们的微博的话
在新浪微博可以搜索紫菱菱啊
孩子的子凌凌晨的凌啊
旭东直接搜旭东啊
旭日上面一个山下面一个冬旭岽叨科学的微信订阅号
百度贴吧也是旭东刀科学还
我们的原样叨友会现在开放的呢
是大脚啊
这是我们的三群节目内容已经挺长了
今天呢
我们就简单一点
今天的节目就是这样代表本次节目的撰稿人
小黑
感谢各位的收听
也感谢所有通过打赏撰稿参与志愿组订阅我们的付费精品节目或者购买原样周边等所有形式帮助和支持过我们的朋友原来是这样的发展真的离不开各位的帮忙
我是徐东万
狮子林下期再见
再见
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