初中的学生问：既然交流电的正负极在不停地变换，怎么又有火线零线之分？

Question

请不要用相位来解释，初中生无法理解。
各位不要答非所问。我是个工程师，儿子上初中，他们物理书上讲的交流发电机是单项单线圈的。什么正弦波、相位角、输配电跟他没法讲！
他们的老师简单处理问题，教孩子们就把火线零线当作直流电的正负极来看，这样来解释开关装在火线上。我明知这是不对的，但没法向孩子讲解。

Answer 1

我来给你解释。
首先看1.5V的干电池：1.5V是正极对负极的电位差，正极电位总是比负极电位高1.5V（假设没有耗电）。
把两节电池串联起来，取中间的串联点为参考电位。。。。那么第一节电池的正极总是比这个中间点高1.5V（即+1.5V），另外一节电池的负极总是比这个中间点低1.5V（即-1.5V）。
注意这里的总是，因为它是直流电，不会变化。但是这里解释了什么是正电压、什么是负电压。其核心是有一个参考点。
再看看交流电：所谓的正负不断变化，就是指火线电压相对于零线（参考点）而言总是不断变化，也可以理解为一段时间电流从火线流向零线，一段时间反之。这就是正负极不停地变换的解释。
至于为什么叫做零线，这是由于发电机或者电厂或者变压器把两条线中的一条接到了大地，也就是我们的地球，而电位参考点多半是选择地球为零基准的，也就是这个零线对地的电位为零。
讲得有点啰嗦，希望能帮到你。
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对于开关接在火线上这个解释，其实很简单：零线是接地的，你人也站在地球上。那么人体和零线是在同一电位上，就像高压线上的小鸟，所以触摸零线不会触电。如果开关接在火线上，当开关断开时，你触摸电器是不会触电的，因为上面只有零线，火线已经通过开关隔离。假使你把开关接到零线上，那么开关断开时，电器上实际上跟火线是联通的，触碰它会有触电的危险。
-----------------------顺便鄙视中国的教育。

Answer 2

交流电，顾名思义是不断变换着的交变电场。正弦波的峰值和谷值即是两个最大的电压峰值，而中线，也就是零线，在正弦波上面就是零轴X轴，因此相对于峰值和谷值而言，零轴是没有电压产生的。之所以火线有电压，是因为交变电场在正弦波的峰值谷值之间变换，相对于零轴而言的电压。

Answer 3

为了安全交流电源的一端接了大地,这端就是零线,另外一端则是火线,因此火线对地有电压,零线对地没有电压.

Answer 4

很简单：在通常情况下，中低压供电系统的变压器端（区别于用户端）的零线是接地的，所以零线上的电压在零线线径足够大的条件下等于地电压，0伏。本回答被网友采纳