侯潤亞

【摘 要】在我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫碾娫从袃煞N，一種是直流電源，又叫恒穩(wěn)直流電源，電流和電壓不隨時間發(fā)生改變，是一個恒定值。另一種是交流電源，也叫正弦交流電源，它的電流和電壓隨時間按照正弦規(guī)律變化。因為交流電有好多優(yōu)點，可以很方便的從其他能量轉(zhuǎn)換成交流電，很方便的進(jìn)行電壓變換，很方便的將電能轉(zhuǎn)換成其他能量，如機械能、熱能、光能等。交流電由于三相之間的相位差使得交流電傳輸比起直流電更為經(jīng)濟(jì)，所以交流電在我們?nèi)粘Ｉ钪斜粡V泛使用。

【關(guān)鍵詞】環(huán)保能源 交流電源 直流電源

隨著社會的發(fā)展，人們對交流電的認(rèn)識逐步改變?，F(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn)使用交流電作為照明的能源，由于交流電存在頻率，使得燈光有頻閃。頻閃在50赫茲的交流電作用下，電流、電壓一秒內(nèi)會有100次的過零，使得照明燈有100次的不發(fā)光。因為人眼在一秒內(nèi)只能分辨的變化小于24次，所以，一秒內(nèi)變化100次的燈光單純依靠人眼根本無法發(fā)覺。我們可以通過理論推理得知，電源輸出功率P等于電流I和電壓U的乘積，如圖所示，交流電電流I和電壓U的波形圖，得出功率P的波形圖可以看出，功率是一個脈動的。

電流I和電壓U的在一個周期內(nèi)，功率P有兩次過零，這可以說明燈光在零點不發(fā)光，并且是一個脈動的。我們還可以用其他方法觀測出來頻閃的存在。比如夏天，我們打開風(fēng)扇較高檔位時會發(fā)現(xiàn)，不在燈光下風(fēng)扇是朝一個方向轉(zhuǎn)動（是反轉(zhuǎn)），而在燈光下，一陣正轉(zhuǎn)、一陣反轉(zhuǎn)，這是由于頻閃。當(dāng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速每秒高于100 B/N (N表示轉(zhuǎn)速，B表示風(fēng)扇的葉片)幾轉(zhuǎn)到十幾轉(zhuǎn)時觀測到是反轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)陀?00N/B幾轉(zhuǎn)到十幾轉(zhuǎn)時觀測到是正轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速高于100 B/N幾轉(zhuǎn)到十幾轉(zhuǎn)時，燈光由不發(fā)光到發(fā)光，在發(fā)光時人眼正好看到葉片在上一次的前面，所以看到是和風(fēng)扇實際旋轉(zhuǎn)方向相同。當(dāng)?shù)陀?00 B/N幾轉(zhuǎn)到十幾轉(zhuǎn)時，正好人眼看到葉片在上一次的后面，所以看到是和風(fēng)扇實際旋轉(zhuǎn)方向相反。從這個簡單的觀測可以證明頻閃的存在。由于頻閃使得燈光不能和日光相比，據(jù)有關(guān)人員研究發(fā)現(xiàn)，有頻閃的燈光促使眼睛近視，所以前幾年出現(xiàn)了以提高頻率來消除頻閃護(hù)眼燈。這說明用交流電作為照明是不環(huán)保的。

在我們?nèi)粘Ｉ钪校袝r候會用到電褥子。使用電褥子睡覺，早晨起床后會發(fā)現(xiàn)身體特別困，而睡過熱炕的人不會有此感覺。這是為什么呢？讓我們分析一下電褥子。電褥子布線稱S形，根據(jù)電流的磁效應(yīng)，不論直線形、環(huán)形、螺線管通電以后都會產(chǎn)生磁效應(yīng)，人們都知道通電以后產(chǎn)生磁效應(yīng)的元件為電感，所以我們可以認(rèn)為電褥子是一個電感和電阻。電阻產(chǎn)生的熱能被我們利用，而電感產(chǎn)生的磁能卻對人體有害無益。電褥子如何危害人體呢？由互感現(xiàn)象我們知道，人睡在電褥子上，電褥子和人體靠得很近，當(dāng)電褥子中電流通過時，它所產(chǎn)生的自感磁通必然有一部分穿過人體形成互感磁通，互感磁通在人體這個導(dǎo)體中形成互感磁鏈。如果電褥子中電流隨時間變化，則人體的互感磁鏈也隨時間變化，因此在人體會產(chǎn)生感生電動勢，在感生電動勢作用下，人體中有電流流動，并在人體做功產(chǎn)生熱量影響睡眠。這和專家建議我們睡覺最好南北方向的道理相同。因為南北方向睡覺時，人體血液流動正好和地磁是一個方向，不會感生電動勢。如果我們睡覺是東西方向，人體血液流動正好垂直穿過地磁磁力線，會感生微弱的電動勢形成電流做功產(chǎn)生熱量影響睡眠。

通過上面的分析，我們發(fā)現(xiàn)使用的交流電由于電流電壓交變隨時影響到我們的身體健康。同樣我們分析直流電對燈光的影響，燈具上加上直流電，電壓電流不為零，燈具發(fā)光始終恒定，消除了頻閃，和日光沒有大的區(qū)別，比起現(xiàn)在市場上生產(chǎn)以提高頻率來達(dá)到所謂無頻閃更可以保護(hù)視力，更具有綠色環(huán)?！，F(xiàn)在市場上同樣出現(xiàn)節(jié)能燈，是通過整流濾波電路給燈管供電，燈光不會有頻閃，也可以達(dá)到保護(hù)視力。同樣，我們分析用直流電通入電褥子的情況，因為使用直流電，電流通過電阻一定會發(fā)熱，而通過S形的電感不會對人體產(chǎn)生交變的磁鏈，即使產(chǎn)生磁通也與地磁相吻合。由于血液流動引起的所感生的電動勢很微弱，不象交流電即包含電流變化感生較大的電動勢，又包含了血液流動所感生的微弱電動勢，所以直流電比起交流電更環(huán)保。對于我們生活用電來講，要使用直流電，只要對電路加上整流濾波即可實現(xiàn)，而大部分電器都可以用直流電源。

(作者單位：延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電化工分院）