电压,是电学中一个基本的物理量,通常用符号U表示,是描述电流在某个方向上推动电荷移动的能力大小。电压的单位是伏特(V),定义为电势差在空间上的一种表现。
在交流电路中,我们常常用交流电压最高点与最低点之间的电势差来表示电压的大小。这个电势差我们称之为峰-峰值,通常用符号VPP来表示。对于单周期的波形,我们还可以用峰值电压,均方根电压来表示电压的大小。
零线电压是指交流电路中交流电源的零电位相对地面电势的电势差。在交流电路中,我们通常将交流电源的一个极性接地,并把与地相连的导体称作零线。为保证人身安全,电气设备应当有一个良好的接地系统。在接地系统中,零线起到了连接交流电源与地之间的通路的作用。当交流电路中的电器发生漏电时,漏电电流就通过零线流回地,从而保证了人身安全。
在美国和加拿大,交流电压的标准电压为110v,60Hz。这个标准电压是在20世纪初出现的,当时的主要考虑是通用插座和插头的兼容性、发明家的实际需求以及电力输送的距离和损耗等因素。从技术的角度来看,110v的电压是由于在当时的电力输送技术中,直接升压传输效率过低,同时由于大量使用灯泡等功率较低的设备,直接使用110v的电压也能满足人们的日常使用需求。此后,随着在不同国家和地区电力技术的发展,在不同的地方使用的电压也有所区别。
零线电压的测量方法较为简单,通常通过电压表来测量。在交流电路中,电压是一个周期性变化的物理量,而测量的电压表通常是直流表。为了让交流电的变化也能让电压表指针进行相应的偏转,我们需要通过电路中的限流电阻和整流电路来将交流电转换成直流电。其中,限流电阻用于限制电流的大小,而整流电路则用于将电流的方向转换成直流电流的方向。