我忘思戀

之所以要區分直流電和交流電，這與電子的運動模式有關。在直流電中，電流的方向和大小保持恆定，均不會隨時間而發生變化。而在交流電中，電流的方向和大小會隨時間發生週期性變化。

伏特在19世紀初發明瞭乾電池，這是人類史上首次使用直流電。幾十年後，愛迪生的發明把直流電成功商業化，讓普通家庭也能用上電。法拉第在19世紀30年代發現了電磁感應，並利用這樣的原理製造出了交流電，所以他被譽為交流電之父。到了19世紀末，特斯拉的發明把交流電投入實際應用，並引發了愛迪生和特斯拉之間的“電流大戰”，這是一場關於直流電和交流電孰優孰劣的鬥爭。

雖然直流電率先被投入使用，但直流電有個缺點，不能遠距離輸送。而交流電通過變壓器升壓之後，可以進行長距離輸送。因此，“電流大戰”最終以交流電佔上風而告終。

目前，我們既使用直流電，又使用交流電，它們各有用途，不能說孰優孰劣。此外，隨著技術的進步，特高壓直流輸電已經有得到應用。事實上，使用直流電進行輸電更為高效，對電力的損耗更少。

火星一號

直流電指的是大小和方向都不改變的電流，交流電指的是大小和方向都作週期性變化的電流，兩者在使用中有許多區別，各有各的好處。

交流電最大的優點是可以利用變壓器來克服遠距離傳輸導致的電能損耗。直流電是不能通過變壓器來變壓的，因為直流電的電流大小是恆定不變的，恆定不變的電流是無法產生交變的電磁場的，因此磁通量恆定不變，也就不會產生感應電動勢，因此也就不能改變電壓，那麼直流電在遠距離的傳輸過程中，必然會在傳輸的導線上損耗大量的電能，導致用戶實際接收到的電壓遠小於發電廠實際供應的電壓，因此直流電是不能用在長距離傳輸上的。而交流電因為可以改變電壓，在長距離傳輸的過程中先用變壓器升壓，在發電廠提供的電功率P不變的情況下P=UI，電壓越大電流越小，那麼電能損耗P=I²R就會減小，當高壓電到了居民區再進行降壓，保證電壓220V穩定。

而很多人之所以認為交流電是特斯拉發明的是因為：1891年特斯拉在芝加哥博覽會上用交流電接通了9萬多盞燈泡，打敗了愛迪生的直流電，因此特斯拉在交流電的商業推廣上一舉成名，很多人誤以為特斯拉是交流電之父。加上網絡上許多人都喜歡特斯拉這種悲情式的高智商人物性格，將自己的精神寄託在特斯拉身上，才導致特斯拉被越吹越神，特斯拉是有一定本事，但肯定沒有網上說的那麼誇張，自己深入瞭解就知道真相了。

科學薛定諤的貓

其實這個問題早在愛迪生時期就出現了，愛迪生作為白熾燈的發明者，當時在每個人的心目中都是無比崇高的地位，而他本人是一個直流電的擁護者，畢竟他的燈就是用直流電點亮的，還是不能忘本啊。。而這時在他的手下又出現了一位天才，他就是著名電動汽車品牌創始人、又一位偉大的科學家——尼古拉·特斯拉。

這個阿特啊，就建議這個小愛領導去做一下交流電試試，然而小愛這個時候已經是飄的不行了，心想一個小嘍囉的話我怎麼能聽呢，於是乎，阿特就拋棄小愛領導單飛了，並且成功發明了交流發電機。後來，小愛一聽這情況當時就不幹了，就各種爭論各種詆譭，發動所有人脈打壓阿特，然而當時的廣大勞動人民也不傻，畢竟都知道“不看廣告看療效”，而就當時的科技水平當然是交流電比較好。

因為大家知道P=UI，如果是通過直流電向各家各戶輸電，隨著用電人數的增加，若想提高輸送功率，就得增加U或者I，而家用電器無法承受過大的電壓，只能通過提高I，而當I提高，就會增加能量損耗，主要是產熱較大，同時還要通過增粗導線防止燒斷，所以直流電進行遠距離輸送時既損耗能量又損耗材料，因此直流電當時只能進行短距離低壓輸電。而交流電採用的交變電流可以通過變壓器進行升壓從而形成高壓輸電的方法，使得熱損耗很低，從而可以進行遠距離輸電，然後通過降壓器使其降低至家用電壓水平，從而使得送電效率提高了很多，深受各位吃瓜群眾的好評。而在此之後的很長一段時間內，都是通過交流發電送電。但隨著時間的推移，在各路豪傑的帶領下，我們發現交流電在高壓輸電過程中也會有著不小的損耗。首先，交流電有趨膚效應，中心那部分材料等於浪費；其次，在導體內部會有渦流產生，發熱，損耗電力；還有就是交流電是交變電流，根據麥克斯韋電磁理論，要產生電磁輻射，高壓下的電磁輻射是很強的，特別是穿越城市的高壓線對人體是有危害的。而高壓直流電就沒有這些弊端，它的電流不是交變的，沒有趨膚性，也沒有渦流，電力損耗只有產生的電阻熱，損耗較小，也沒有強大的電磁輻射。此外，三相交流電至少需要三根導線輸送，而直流只要二根，可以節約昂貴銅和建高壓鐵塔材料；在通過地下電纜或者海底電纜輸送高壓電時，由於電纜與大地和海水是存在電容的，而交流電是可以通過電容的，也會造成損耗；還有，我國雖然都是50赫茲的交流電，但是各發電廠的交流電不可避免的會存在一些相位差，造成併網困難，而直流電就沒有上述問題。

因此，到目前為止，我們發現交流直流各有利弊，交流電在配電方面更加靈活，可以通過變壓器進行合理的升壓或降壓，而直流電在高壓輸電方面有著壓倒性的優勢。

留白說

很高興回答你的問題。

直流電和交流電是有本質區別的。直流電是愛迪生髮明的，交流電是特斯拉發明的。

推薦大家看一部電影——

《致命魔術》。

休·傑克曼和貝爾在諾蘭的指導下，瘋狂飆戲。而電影的表象，就是交流電誕生，對於世界的改變。誇張和象徵的手法，預示了交流電的出現，世界將迎來變革。

在電影裡，愛迪生的名字被多次提及，愛迪生成為了阻礙科學進步的化身，到處去阻礙特斯拉。是一部非常好的電影。

電影裡最多被提及的一句臺詞是：“R u watching carefully？”其實某種程度上，就代表了交流電的神秘，彷彿魔術，也預示著科學進步，是你可能不擦亮雙眼就跟不上的內涵。

交流電和直流電最大的不同就是：

交流電可以遠距離傳輸。通過變壓器的存在，可以長距離輸送，而且功率損耗非常低。

當然，直流電也有好處，就是線路造價低，而且電壓穩定。

如果覺得有用，您就給點個贊、粉個好友唄。

大約花費0.3KB的流量，哈哈哈哈哈。

畢竟，我辣麼萌~

不哈韓的小韓

施鬱（復旦大學物理學系教授）

直流電永遠沿著同一個方向流動，而交流電週期性地改變方向，通常的交流電的電流隨時間按照弦函數變化。整流器將交流電變為直流電。電力傳輸就是用交流電，也是家用電器所使用的電。交流電可以通過變壓器改變電壓。變壓器的原理依賴於電磁感應，所以需要電流隨時間變化，因此需要用交流電。變壓器使得可以將電壓升高後再傳輸，而高電壓在輸電線上的損失小。對於給定的需要傳輸的功率，電壓越高，電流越小，這導致在輸電線上損失的功率越小，因為它等於電流的平方乘以電阻越小。事實上，輸電線的電壓一般是幾十萬伏。經過高電壓的傳輸，電力又經過變壓器變為低電壓，供用戶使用。

交流電還適合傳送信息。聲音和圖像信息的傳輸也常常通過對交流的的調製來實現。所以人們需要交流電。

物理文化與施鬱世界線

電為什麼要分直流電和交流電，是因為兩者各有優缺點呀。

先來看兩種電最直觀的區別：

直流電：電荷單向流動，方向不變，最簡單的直流電例子——電池！

交流電：大小和方向都隨時間週期變化，沒有正負極。現在我們遠程的輸電，包括很多大型的用電像是企業用電啊、家用電啊都是交流電。

直流電先被愛迪生髮明出來，後來特斯拉又發明了交流電。當時直流電和交流電之爭是非常厲害的，愛迪生本人就非常瞧不上交流電，用交流電先後電死了小貓小狗和一頭大象，甚至還發明瞭電椅死刑。。。。。反正就是一定要證明交流電不安全。

但是後來交流電還是被大範圍的使用了，並且一直廣泛應用到現在。

原因也很簡單：因為當時直流電很難進行長距離的運輸。

用直流電發電，距離越長，線路上的電能損耗也就越大，也會出現降壓的問題。比如你在房山的發電廠發了100w的電，走到平谷的時候只剩30w了。。。。。耗損太大了！而且你在房山發電廠發出了220v電壓，輸送到平谷的時候只剩110v了，電壓變了，電器也受不了啊。

而交流電只要利用變壓器就很容易進行升壓，實現長距離輸送，在輸送當中功率損耗也很小。

在當時的情況下，就選擇了便宜好用交流電來遠距離輸電啦。

有好些特斯拉的支持者可能會覺著，交流電曾經打敗了直流電！交流電最厲害！

但這其實還是當時的科學技術受限所導致的選擇，直流電並不是一無是處的。

比如，直流電的輸電量更高。

再比如，直流電更加穩定。兩個不同頻率的電網，如果是直流輸電的話完全可以無障礙鏈接，但是交流電就必須要經過交流直流電的一系列轉換才行。

再再比如，在輸送相同功率的時候，直流電線路造價低。因為直流電一般只要2根電線，交流電要3根。

現在呢，隨著科學技術的發展，人類已經解決了直流升壓這個問題，直流輸電也開始逐漸的被應用起來了，以後很可能是交流電和直流電共同應用在輸電當中。

不吃腸的大腸

這個要從人類研究的電場歷史說起。

在1831年法拉第英國科學家法拉第發現電磁感應定律以前，人類認識的電其實只有電荷簡單移動形成的直流電。

這一方程組中明確的給出了直流電形成的原理，即第一組方程組，電荷可以形成可以向四周擴散的電場，這就是直流電的來源。而第三組方程組則給出了交流電的來源，變化的磁場可以產生交流電。而赫茲則將上述理論變成了可操作的電磁波發射與接收：

如圖所示，赫茲通過給線圈斷電，而產生變化的磁場，從而激發變化的電場，並通過金屬板發射出去，並在另一端用金屬圈接收，從而在人類歷史上第一次完成了電磁波的發射與接收。

此後，這一技術迅速發展，人類由此發明了電報、電話、收音機、電視機、互聯網、手機等等，真正實現了中國古代神話傳說中的“千里眼、順風耳”，而這些都是直流電，所不能完成的，而現實生活中，我們的家用電器中，用直流電的可能只有手電筒了吧！因此，可以說沒有交流電，就沒有現代科技的發展，就沒有人類如今高效美好的生活。

地震博士

有沒有想過，為什麼手機充電插頭比一般插頭大?

這個問題如我今天看到另外一個問題：為什麼紙飛機飛起來要哈一口氣，我想了想覺得，我就是知道但是不知道怎麼知識性的傳播。這裡整理一下。

其實嚴格來講，這個“插頭”叫開關電源適配器，目的是將電網傳來的交流電轉換為直流電傳輸進電子設備中。筆記本電腦的電源適配器更大，冬天暖手更方便~

那為啥要把交流電換成直流電呢?讓我們從頭講起。

電是一種自然現象。電荷靜止或移動會產生很多有意思物理現象，比如雷雨天氣中會看到的閃電、冬天脫毛衣的時候噼裡啪啦的火花。後來，科學家們從各種電效應中發現規律，於是發明出了電池、發電機、電動機。

先用直流電，還是先用交流電?

220伏/50赫茲交流電是我國的供電標準，所以很多人都以為家用電器用的都是交流電。至於直流電，大概除了那句廣告中會念叨的“直流變頻空調”，想不到其他的了吧。

其實，直流電應用很廣泛，你肯定見過，也用過。比如：

定義

直流電，是指方向不隨時間發生變化的電流。

交流電，是指大小和方向都發生週期性變化的電流。

從示波器觀測，一個是直的，一個彎的……

反正都是電，感覺差別不大?

No~ No~ No~

讓我們翻開歷史，講點八卦!

直流電，是電力革命急先鋒。在早期的電磁學實驗中，人們總是想方設法把產生的電能轉變為直流電。

1879年，托馬斯˙愛迪生製成第一隻碳絲白熾燈，吸引了大量投資。此後，小愛同學一路順風順水，1882 年的一個夜晚，110 伏的直流電輸送到紐約曼哈頓整個街區……大家終於可以扔掉煤油燈啦~

然而，直流輸電的弊端也隨著使用範圍的擴大而逐漸顯現：電壓不變的情況下，供電距離的增加和用戶的增長加劇了線路損耗。小型直流中心電站供電區域僅限於2公里不到的方圓內。

因為損耗量=電流²✕電阻，所以減小電流就能減少損耗。

在傳輸功率保持不變的情況下，電流和電壓成反比，所以，提高電壓就能減小電流，減小損耗。

當時高壓直流技術尚不成熟，直流電變壓比較複雜。這時候，塞爾維亞小青年尼古拉˙特斯拉揹著書包，跨越大洋奔向偶像愛迪生。他有一個不太成熟的小建議——交流輸電。交流電機比直流電機結構更簡單，容易變壓，可以簡單、經濟、可靠地解決提高輸電電壓的問題。

可是，這個建議被霸道總裁拒絕了。有人說是因為小愛同學沒上過幾天學，不懂高數，交流電對他來說有點抽象。為了阻撓交流電發展，愛迪生除了當眾做交流電電死動物實驗、發動媒體報道交流電事故，還促成電椅的發明——用交流電執行死刑。

當然，在這場交直流之爭中，具有遠距離輸電優勢的交流電還是贏了。(注意哦，這裡講的是輸電。)

交流電、直流電，到底誰更好?

隨著線路電壓不斷提高，輸送功率和輸送距離不斷增大，直流電又得到工程師們的青睞。因為直流電不需要整流濾波，沒有相位差，比較穩定。直流電如何升壓呢?簡單講，升壓工作交給交流做，交直流再轉換一下就好啦~而且，從經濟性上看，雖然直流換流站比交流輸電的變電站造價高，但是直流線路只要正、負兩根線，交流線路三相需要三根線，直流線路造價更低，所以距離越長，越適合直流輸電。

例目前世界上電壓等級最高的輸電工程就是直流工程——±1100千伏準東—皖南工程。工程線路全長3324公里，比哈爾濱到海口的直線距離還長。

在輸電領域，一般超過30公里的水下電纜、 兩個交流系統之間的異步聯接也都是用的直流電。

交流電和直流電各有特點，有人打比方說，交流電像高速鐵路，直流電像空中飛機，一箇中途可以停車，一個點對點飛。用哪個，要具體問題具體分析。

家用電器為啥要用直流電?

回到家用電器領域，IT產品(如手機、電腦)和絕大多數家電內部均使用直流電。因為筆記本和手機要求輕便，所以整流器放在外面，而臺式電腦、冰箱、空調等就把整流器放到了電器內部了。

為什麼?回到本質，直流電是連續不斷從正極流向負極，交流電是波動的。而電子元器件是通過識別高低電位來工作的，例如電腦，有電位為1、無電位為0，交流電本身就會有過零點的電位，這樣電子元器件就無法進行正確的邏輯判斷。

電學是一門不斷髮展的複雜學問，這篇文章顯然是無法詳細說明每一種情況的。但是，如果女朋友問“帶手機充電插頭了嗎?”你可以從容地拿出這篇文章，糾正道：“親愛的，這個叫電源適配器。”——來自單身狗的建議。

機器人觀察員

看到此題，就想到"電流大戰"的故事。19世紀和20世紀是各個學科天才橫空出世的時期，其中尼古拉-特斯拉和愛迪生兩人之間就因交流電和直流電的問題而展開了激烈的鬥爭，"電流之戰"。

故事來到19世紀下半葉，此時的情況就是基本上所有的人都認定直流電了，在實踐中是不可能用交流電的。因為直流電至始至終都是沿著相同的方向流動，而交流電至始至終反覆使電流的方向和大小在發生變化，而且早期的電電機也都是用直流電的，好像約定成俗似的認可直流電了。迎來轉機，1882年特斯拉通過嚴緊的數學分析後擬定新實驗方案，終於在1883年特斯拉成功造出一臺小型交流發電機。

跟愛迪生第一次會面時，此時愛迪生正在大力研究直流設備，1879愛迪生髮明燈泡，遇到諸多棘手問題，且發現居民區跟發電距離過遠那麼燈泡就不會得到足夠電流而發出強光。後來特斯拉各種說服愛迪生，將交流電的各種好處對愛迪生來說無動於衷。

特斯拉後來去到西屋公司上班，1886年西屋公司首次在美國用交流電照明設備，為了真正跟愛迪生較量，後來特斯拉為西屋公司設計了大型高頻率高高功率的交流電動機。1890年特斯拉發現共振現象，至19世紀末期特斯拉獲得極大成功，終於將成熟產品推向市場。此時愛迪生看到競爭對手法特斯拉的強大的無法讓人想象。隨後愛迪生在諸多記者面前做可怕的高壓交流電實驗，試圖詆譭特斯拉，而特斯拉為了有力反擊則在諸多舞臺進行"電魔術表演"。使這場"電流之戰"的戰火停息不下。

從它們的"電流之戰"看的出，交流電跟直流電各自有各自的優缺點。直流電不宜遠距離輸送，而交流電可以遠距離輸送。上述提到直流電輸送距離過遠燈泡得不到足夠的電流而發不出強光，因此直流電比交流電遠距離傳輸損耗高。但是直流電遠距離傳輸線路造價成本低於交流電且電壓穩定也是它的優點。還有點就是在我們用直流電的設備不容易發熱。

工業自動化小白

答：一句話回答就是：交流和直流各有優勢，適用於不同的場合。

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交流輸電的發明者，正是大名鼎鼎的尼古拉·特斯拉；而直流輸電的推廣者，是通用電氣公司的創始人愛迪生。

兩人的恩怨，大家可能都有所耳聞，尤其是特斯拉獲得發明交流電的發明專利後，推廣受到愛迪生的打壓，最終特斯拉選擇放棄交流電專利權，條件是交流電專利永久公開。

故事簡介至此！

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對於交流電和直流電的特點，我們先來看這幾個例子：

1、我們的家用電器，帶電源適配器的是把220v的交流轉化為直流，再給電器使用，比如：手機、電腦、空調、電冰箱、電視機等等；

2、不帶電源適配器的，就是直接使用交流電，比如白熾燈，部分電加熱器等等；

3、一些大型的設備使用變頻技術，是先把50HZ交流電變為直流，再把直流轉變為需要頻率的交流；

4、非變頻的大型設備，主機基本都是使用交流電；

上面四個例子我們看到，生活中交流電和直流電都在使用，甚至一些設備為了變頻還轉化了兩次，那麼電網的供電，到底選用交流呢？還是直流?

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在我國的電網中，交流輸電和直流輸電都有應用，比如葛洲壩水電站，就通過500千伏的直流輸電網絡，向遠在1000多公里外的上海供電。交流和直流都是各有優勢，在不同的地方，發揮著各自的優勢而已。

其中，兩者的區別著這麼幾點：

1、直流的線路造價低，交流至少需要三根輸電線，而直流利用大地做迴路只要一根輸電線；

2、交流在變壓時更容易，效率更高，而直流的變壓設備造價更高；

3、交流發電機更簡單，製造的技術難度更低；

4、交流點過零點，對高壓斷路器的要求小很多；

5、直流輸電沒有電容，可以方便使用地下電纜和海底線纜；

……

對於我們生活中使用的電器，一般都是根據電器的用電特性，來選擇交流還是直流；對於大型的變頻設備來說，變頻設備的造價都是很高的，如果使用直流來變頻，就能省去變頻設備中的“交變直”的部分。

所以，在負荷端和輸電過程中，具體使用交流電還是直流電，主要看經濟效益和技術條件。

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關鍵字: 生活 直流電 科技

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