電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

10 個回答
科学薛定谔的猫
2019-02-21

答案:交流電和直流電的區別是:交流電的大小和方向隨時間作週期性的變化,而直流電大小和方向不隨時間變化;至於為什麼要分交流和直流,要從歷史發展中去解釋,兩種電流也在相互競爭不斷完善。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

最早的直流電並不是發電機產生的,而是電池產生的,1799年物理學家伏特利用鹽水和錫鋅金屬片做成了一個原電池,兩塊金屬之間會有電子的移動,產生了直流電。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

利用原電池的方法,1801年英國化學家漢弗裡·戴維給鉑絲通上直流電,鉑絲髮出耀眼白光,雖然這種電燈的成本極高,也沒有惰性氣體保護非常容易氧化,用不了幾分鐘就報廢了,但電燈的原型已經誕生,這年愛迪生還沒有出生。

嚴格來說,愛迪生並不是第一個發明電燈的人,在愛迪生之前已經有大約20個人發明了早期電燈模型,但由於當時電燈內部抽真空技術並未被髮明,燈絲材料的耐久性還有待提高,所以商用電燈遲遲未能上市,百姓只能用煤油燈。等到技術成熟後,愛迪生收購專利再將電燈推廣到千家萬戶,為自己打響了知名度。這和直流電有什麼關係呢?

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

愛迪生為了讓居民用上電燈,在城市裡建立了很多直流發電站,早期的電燈通的都是直流電,這有一個壞處。假設愛迪生的直流發電站在A位置,以A位置為半徑1公里範圍內的居民可以保證正常用電,但1公里以外的居民家中的電燈經常是昏暗的,因為直流發電機產生的110V電壓,經過幾公里的運輸,電能都損耗在線路上了,到用戶家中可能只有不到60V,這就是直流電的缺點:無法升壓,電力損耗太多。但對於愛迪生而言,又有什麼辦法呢?直流發電機都建好了,出現這種問題!於是,愛迪生在城市裡建立了許多發電站,覆蓋城市來解決這個問題,這也是無奈之舉。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

直流電的缺點暴露後,交流電開始崛起了。

交流電配合當時發明的變壓器,完美解決了線路上電力損耗的問題,先將110V的電壓升壓,電壓上升,電流就會減小(P=UI),那麼電路上產生的熱功率P=電流的平方乘以R,就比原先小了很多。也就是說,只需要在城市中心建立一個交流發電站,然後在各小區裝上變壓器就可以保證電壓穩定,不需要滿城市建直流發電站。至此,直流電好還是交流電好,高下立判。

對於愛迪生而言,不可能讓交流電佔據市場,要不然自己的事業會遭到嚴重打擊,愛迪生花了一番功夫抹黑交流電,說交流電會電死大象,對人類有很大的威脅。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

實際上,直流電和交流電都會電死大象,但這與電流本身是否安全無關,誰也無法阻擋科學的發展。交流電上位後,直流電一度落寞,在大家印象裡或許遙控器和玩具上還用得上電池的直流電,商業場合都是交流電的天下。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

但是,早就有科學家注意到,直流電在特定情況下比交流電更有優勢。之前將交流電升壓是為了防止線路上過多的電能損耗。但隨著技術的進步,目前的交流發電機經過換流器後,能夠產生超高壓的直流電,P=UI發電機功率一定的情況下,電壓越大,電流就越小,損耗就越小。之前交流電取代直流電的根本原因是:直流電發電機無法產生超高壓的電壓。

技術到位了,直流電也能夠用於商業,所以1954年世界上第一條商用高壓直流輸電線路在瑞典建成。目前中國的高壓直流技術處於世界第一,超過800千米的遠距離輸電,高壓直流的優勢就體現出來了,比交流電的成本更低,例如海底電纜。但缺點是不能沿途供電,只能點對點傳輸。

從商業角度來說,交流電依然佔主導,但直流電也未被遺棄,特定情形下有自己的優勢。

容济点火器
2019-08-20

電流的方向和大小不隨時間變化的是直流電,反之就是交流電,很明顯,直流電比較簡單,電壓基本上是一條直線,理論上是不會變化的,這樣人類理解起來比較容易了,比如我們常見的電池,輸出的都是直流電,而靜電和閃電這些,如果孤立來看一個單體,電流方向也是不變的,而且電壓的大小瞬間變化太快,也可以理解成一個接近的直流電源了,所以自然界中,似乎原有的,基本上都可以理解成直流電,請關注:容濟點火器

所以人類利用電能,當然會先考慮使用簡單的直流電源,比如發明大王愛迪生就主推直流電,他認為安全可靠,簡單了。電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

交流電,可以理解成人類研製出來的一種可以利用的產品,直流電雖然簡單可靠,但是利用起來效率不一定很高,很多電氣設備也不支持它直接使用了。所以人類又給自己添麻煩,整出一個交流電出來。電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

直流電,只有單相的,就需要了兩條電線,而交流電,能做出三相電來,只有一條零線,明顯交流電在早期的傳輸技術來看,能省掉一些線材,這個放在全社會來看,是很了不起的節約了。電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

另外發電機發出來的交流電,成本比直流的低,更加可靠,而對於用電大戶來說,電機是最常見的負載,直流電機因為有碳刷,製造和維護成本都非常貴,所以發電和用電成本都比較高,而交流異步電機,製造成本便宜,維護成本低,也能很大的滿足使用要求,這樣社會對交流電的需求越來越大,所以基本的生活和工業用電,都使用了交流電。電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

但是在低壓弱電行業,比如電路板,單片機,運放,模擬量器件等等IC,都是使用了直流電,而手機和很多便攜電子設備,最終都需要直流電,汽車上同樣也需要直流電來給車載電器使用,因為,就需要把供電中的交流來變成直流,這樣存在整流穩壓等學問,又些時候又需要把電池的電壓變成交流電,這個叫逆變,比如UPS這些器件了。電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

工业自动化小白
2019-08-24

簡單的說,它們各自有各自的優點和缺點,既然有優點就要用,電也是清潔能源。從它們之間取長補短,發揮各自優點這就是人想要的,不能浪費。雖然交流電跟直流電之間在很長一段時間內都在鬥爭,都想在人們心中取得絕對的地位,但是經過長時間的實踐得知,它們有優有劣,何不權衡利用呢?
電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

交流電的優點

交流電的優點:交流電的發電機效率高,便於產生。交流電便於輸送,交流電壓的變換可採用升降壓變壓器完成,相對容易。同時採用高壓輸電可減小電線上的電流,極大的減小輸送電在導線上的電能損耗,從而提高輸電效率。
電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

在交流電使用過程中的一些好處,交流電產生的電弧容易熄滅。交流電在使用過程的電壓轉變通過變壓器就能實現,方便容易。交流電在驅動電機例如鼠籠式電機,結構結構簡單,運行穩定且可靠,更加容易控制。交流接觸器在照明燈具的驅動,例如日光燈,比直流電驅動方便。

直流電的優點

直流電相對交流電而言,不存在週期性變化,於是更加穩定。在磁路場合,直流磁路比交流磁路穩定,也就是常用的繼電器多數採用直流電為線圈供電的原因。直流電輸送線路比交流電輸送線路造價及運行費用低。直流電適合兩個電力系統的互聯。直流輸送電容易分佈式發電併網運行。
電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

既然它們都有各自好處,選用時誰更優、更加經濟、在同樣的風險條件下,選實惠的用。這也給人們使用多了個選擇。所以要感謝特斯拉跟愛迪生兩位牛人,沒有特斯拉的交流電發明,還真說不準,愛迪生的直流電可能就是電力領域的霸主。

失手打在六寸上
2019-10-29

許多電器尤其是電子電路只能用直流電,使用交流電源也是在內部轉換為直流的,電器使用直流則結構更簡單。部分電器設計為交流電器,也可以直接使用交流電,如空調冰箱壓縮電機等。交流電可以很方便地升壓或降下,降壓是為了適應低壓電器和確保人身安全,升壓則是為了遠距離的傳送。在傳送同樣功率能量的情況下,電壓越高電流就越小,損耗在導線電阻上的能量就少,電流小就可以用細導線,能節約許多有色金屬材料。導線上的損耗功率是這樣計算的:P=I*V=I^2/R,即導線長度一定時其電阻不變,當電流I越小時損耗越小。傳送電能也比運輸煤或油更經濟。

村长风云
2019-08-19

謝邀:

交流電和直流電的定義在初中物理就已經學習,在此不在贅述,不太瞭解定義的可以百度,本文僅對交流電和直流電的發電和應用做描述。

目前全世界通用的發電技術就是三相交流電,這種方式發電簡單歸納是目前效率最高的方式,而交流電最大的優勢就是可逆性,即可以逆向變壓,由於輸電網距離很長,電線在長距離產生很高的電阻,根據歐姆定律,電阻越高,很大部分電能就轉換成熱量消耗了,損耗太大,為了解決這個問題,要麼降低電線的電阻,這個顯然成本太高,另外一個方式就是提高電壓,利用交流電的可逆性在電廠先逆變成高壓,在用電網傳輸,傳輸到目的地後在變回低壓,這是目前全球通用的電網方案。

交流電在應用中範圍比較窄,只能應用在電阻式負載的電器,比如白熾燈泡,電熱絲、交流異步電動機等,而交流異步電動機要想改變輸出扭矩和轉速要配變速器要麼配合變頻器,且精度很低。

直流發電機結構複雜,製造成本高等諸多因素,純直流發電機組應用在特殊場合。隨著電子技術的飛速發展,更多的電子產品是半導體制品,半導體大多數都是工作在直流電中,而直流電動機(馬達)配合一個控制器就可以實現無極調速,且精度高,應用範圍極廣泛、所以應用直流電的產品大大多於交流電產品,而交流電變直流電非常簡單,只需整流濾波即可。所以發電是交流,應用多數是直流。

镁客网
2019-08-30

直流電是指大小和方向都不變的恆流電,交流電是指大小和方向都是週期性變化的電流。例如下圖縱座標是電壓,橫座標是時間,我們就可以看出電壓的大小和方向都是週期性變化的。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

我們都知道發電機轉一圈,發出的電壓和電流的方向改變兩次,這就是最原始的交流發動機,如果需要直流發電機,就需要在發電機上增加一個叫換向器的裝置。所以說電力起初都是以交流形式存在的。

那麼為什麼生活中有時用到交流有時又用到直流呢?這個主要是和電力使用的特點有關係。對於直流電,電壓如果一定的情況下,電路只有兩種狀態——通和斷。這就完美的出現了0點位和1點位,也和二進制重合了。所以我們使用的筆記本、手機、平板或者遙控汽車都是使用的直流電,可以利用電流的通斷表示二進制的0和1,而交流電就無法起到這樣的效果。再說各種電動機都是需要以一定速度旋轉的,這時候就需要週期變化的電流來轉起來,這時候就算使用直流電也是要轉化成交流電才可以的。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

再從兩種電的本身來說為什麼要分直流電和交流電。交流電可以通過互感製作出變壓器,而直流電的變壓就非常複雜,所以交流電在調試方面有很大的優勢。除此之外,低壓直流供電的損耗率遠遠大於交流電的損耗。但是交流電的輸送需要三條線才可以,而直流電只需要兩根線。所以這也就是為什麼生活中的電力輸送都是交流送電而遠距離輸電都是高壓直流輸電的原因了。

怪罗科普
2019-04-12

電被分為兩種電流:交流電(AC)和直流電(DC)。交流電的極性在一秒鐘內變換多次,而直流電則保持恆定不變。

你家牆壁上的電就是交流電,而電池中的電便是直流電。使用直流電的不只是電池供電的設備,幾乎所有的電子設備都使用整流器將牆上的交流電轉換成直流電。

因為交流電是非常方便傳輸,而且損耗小,而直流電的恆常性對於電子設備的運行是至關重要的,這些設備需要一個穩定的狀態來運行。

電到底是什麼?

電是電子通過導體(如金屬絲)的流動。電子在長鏈中相互碰撞,導致電子沿導線的整體運動。

電子在導體中的運動產生了電和磁場。這種電能通過插頭或開關為你生活中的一切提供能量。

電有三個主要屬性告訴我們電流有多大。這三個屬性分別是電壓、電流和電阻。

電壓告訴我們電流有多強,電流告訴我們電流有多快,電阻告訴我們電子沿著導體流動有多難。

交流電和直流電的區別

交流電和直流電都有電壓、電流和電阻。所以它們的主要區別是電流如何流動。

交流電快速地向前和向後流動,其極性每秒顛倒50到60次。這好像與一個直觀的理解有矛盾,如果電子先進入,然後再出來,它們如何為任何東西提供動力呢?

然而,產生能量的並不是電子的積累。電子在產生能量之前是沒有目的地的。是電子本身的運動產生了電能。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

(圖為:理想的交流電正弦波)

就像水在管道中流動時產生的力與方向無關一樣,電子在導線中流動時就會產生電。

而直流電則是完全不交替。在理想的條件下,它是一個穩定的電流,電壓隨時間不會有變化。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

(圖為:直流電壓的線性圖)

雖然用整流器從交流電轉換而來的直流電通常是這條穩定線的近似值,但它絕對不像交流電那樣翻轉。

交流電和直流電的作用

由於交流電和直流電的性質不同,它們有不同的用途。

世界上大多數電動機都是用交流電驅動的。在這些電機中,電流電的快速電壓逆轉被用來快速地來回翻轉磁鐵的極性。

磁極的迅速逆轉導致磁鐵內部的導線旋轉,產生旋轉力,為電機提供動力。

電為什麼要分交流電和直流電呢?兩者之間有什麼區別?

(圖為:具有電樞和磁鐵的交流電動機可視化圖)

交流電也用於電力傳輸。交流電壓相對容易改變,是比直流電更好的遠距離傳輸選擇。交流電可以通過電線以極高的電壓輸送,在輸送給客戶的過程中損失很小。

到達後,電壓從76.5萬伏特大幅降低到110-220伏特,並送到你的家中。如果不損耗更大的功率,直流電是不可能實現如此劇烈的電壓轉換的。

直流電通常用於驅動更小、更精密的設備。從你的手機到你的個人電腦,應該說所有的消費電子產品都是用直流電,任何電池供電的產品也是如此。

這些設備不僅受益於直流電,而且它們根本無法在交流電上工作。在1和0上工作的設備(如計算機)需要一個堅固的電壓水平來區分高信號(代表1)和低信號(代表0)。

隨著交流電流的不斷翻轉,電子設備沒有一個穩定的狀態可供比較。如果沒有穩定的電流,這些設備就無法工作。

由於交流電是不斷變化的,它無法為電子產品提供穩定的比較水平。

交流和直流電源廣泛應用於不同類型的設備中。一些設備甚至可能同時使用這兩種方式,如用交流電來驅動電機,用直流來驅動觸摸屏。

交流電和直流電沒有好壞之分,僅僅只是不同而已。

420281758
2019-02-24

通俗的回答,不知道有沒有人看到。

交流電就是要為方便傳輸,從電廠出來升壓再上電網再經變壓器降壓成220V,就是我們現在家用的電壓了。

家庭用到交流電的地方就是電動機,發熱管,熱水器,等大功率的電器。

其他的像電視,電腦,現在的電燈,充電器,都是用直流電了。別不相信,這些電器都是有一個整流器的,把220V交流電整流為12或24V直流電供這些電器使用。

區別就這些,如果認為我說錯,來辨。

還有一些專業的知識就不說了,沒多少人理解,比如,一些元器件只通交流,阻直流這些區別,就不說了。只說通俗的。

可笑可乐11346506
2019-03-10

電是一種力傳導的媒介,電有自己的特性。電不分交流電直流電,是電力分交流和直流。所謂直流電就是電在電路里始終朝一個方向流動。交流電就是在電路中會來回往返流動。你可以這麼理解電流,就像一個齒輪,它轉動的方向是固定的就是直流,來回往復的就是交流。為什麼我們有時候用交流,而有時候用直流,那是因為電路器件不同所要用的電力的不同。還有不要提什麼特斯拉發明交流電的笑話,電不是被誰發明的而是被發現的,而且也不是特斯拉發現的,特斯拉只是應用電力。電力之父其實是法拉第。

绿松石15347277754
2019-02-21

交流電的電流方向與大小隨時間週期性變化,而直流電流方向與大小不隨時間作週期性變化的,頻率為零,,交流電頻率種類很多,運用廣泛,而直流電運用比較少,特殊、場合上所施用!計算功率公式也不同,單相交流電,功率=iVsinΦ,而直流電功率=IV,

相關推薦

推薦中...