揭秘电压之谜：为何相电压为220V，而线电压高达380V？

初学电工都有一个疑惑: 为什么相电压是220V,而两根相线之间的线电压不是220V+220V=440V.而380V？ 有这样的疑惑是很正常的，并且很明确的告诉你，这种思路是完全正确的！但为什么结果又不一样呢？要想搞清楚这个问题，我们首先必须了解以下两个概念:

直流电和交流电的区别: 直流电的电压和正负极是恒定不变的，而交流电的电压和方向（可以理解为电池的正负极)是时时刻刻变化的。如下图电池串联就是直流电，而日常我们生活用电220V是交流电。

我们日常所说的交流电压220V和380V是指有效值，你也可以也可理解为平均值。交流电电压时时刻刻在变化的，变化的规律是由零到最大值，再到零，再到反相最大值，又回到零这样循环往复不停变化的，当电压变化到最大时刻时也就是最大值，而最大值是有效值的2 倍，所以220V的最大值是220*2=311V.

以上两点理解了我们再接着往下看 在我们三相交流发电机有三组线圈，三组线圈在发电机内呈120角度排列，当线圈旋转时每组线圈都能单独供给220V的电压，为了方便把三组线圈的末端接在一起引出一条线我们叫中性线也称零线，这样三组线圈的首端对零线都是220V我们叫做相电压，由于三组线圈的末端连在一起，相当于三组线圈相互串联，如果把每组线圈比做电池，相当于三个电池相互串联，只是这三个电池的电压大小和方向是在不断变化的。这样每两组线圈的首端之间的电压肯定是高于单组线圈的电压220V的，也就是我们所说的线电压380V，这就是我们三相交流电的三相四线制供电系统的基本原理。

如果以上都理解了咱们就来算算380V的电压怎么来的了。 首先我们所说的线电压380V也是有效值，先算出最大值: 380*2=537V左右 接着我们来看三组线圈在发电机内部旋转时电压如何变化的。为了便于理解我们把发电机一圈像时钟一样标注时间刻度（如下图），由于三组线圈呈120度的角度排列，当A线圈旋转在12点位置时，B线圈在8点位置，C线圈在4点位置，假设线圈旋转在12点位置时为该线圈的最大正向电压值，6点即为负向最大电压值，那么此时的A线圈的电压为311V，B和C两组线圈的电压都为-155.5V，此时AB和AC之间的电压为311+155.5=466.5V，BC之间的电压为0V。

其实由图可以看出，三组线圈呈120度角位差排列，三组线圈只能依次到达最大值，所以每两组线圈的电压永远不会等于311+311=622V，只能小于622V。 那么在什么时候两组线圈的电压是大值呢？如下图: 当A线圈旋转在11点位置时，B线圈在7点位置，此时A线圈电压为 311*sin60度=269V， B线圈电压为 -311*sin60度=-269V, AB之间的电压269+269=538V，此时538V为AB线电压最大值，由下图也可以看出此时AB之间的电压最大值等于AB之间的直线距离。由最大值得到线电压有效值为 538/2=380V

通过以上分析，我们就很轻易的理解为什么线电压为380V了。  

审核编辑：黄飞