在日常生活中,照明电路的电压是220伏。不同国家的民用电压存在差异,例如美国使用110V电压,而我国则使用220V电压。那么民用电压为什么不选择更加安全、更低的电压呢?其实这是从经济和安全两个方面权衡的结果。
首先,电压越高导线传输损耗越小。根据P=U×I(传输功率=电压×电流)、W损耗=I2×R(线路损耗=电流的平方×导线的电阻),在同一段传输线路上,在传输功率相同的情况下,电压越高,电流就越小,线路上的损耗就越小。按理论值计算,电压220V的传输损耗仅为36V的2.7%。

除导线传输损耗外,导线资源的消耗也是一个大问题。举个“栗子”,一个2千瓦的用电器,在36V与220V电压下工作,电流是相差很大的。36V电压下对应工作电流为2000W÷36V=56A,而在220V电压下对应工作电流为2000W÷220V=9A。查询BV铜导线载流量表可知,满足设备安全运行条件下,56A电流需选择16平方毫米的导线,而9A电流只需选择1.5平方毫米的导线,导线截面相差了超10倍之大。

其次,民用电36V的话很多大功率电器还是电压不够的。交流36V安全的话也就是个说法,不是绝对的。电力系统经过发电、输电、配电,如果一步降压到36V配电的话,无论变压器损耗,还是线路损耗,都是划不来的。说到220V,也没有特别的数学含义。美国通行的是110V/60HZ,欧洲是220V/50HZ,我国也是。这里的电压是有效值,不是峰值。
最后,线路降压,电器升压,这个只是一厢情愿的想法。第一不经济,第二更不安全。说不安全,是因为我们看大部分的电器,都是将变压部分(主要是降压)和整流部分(直流供电)安排在主机之外的。因为这类设备的发热和电动力会影响电器本身的工作。变压器本身也会对带来一定的电磁污染。
(1)对人体的安全电压是不高于36V.家庭电路的电压是220V. (2)家庭电路中各用电器之间是并联的,家用电器的额定电压是220V,只有并联在220V电压下才能保证用电器正常工作. (3)开关控制灯泡时,开关和灯泡是串联的才能在开关闭合时,灯泡工作,开关断开时,灯泡停止工作.开关接在火线上,在更换灯泡时更安全. (4)电路中空气开关跳闸是因为电流过大的原因,电流过大是因为电路短路或总功率过大. 故答案为:(1)36;220;(2)并联;(3)火线;串联;(4)短路;(答案不唯一).


