电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?

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答案:交流电和直流电的区别是:交流电的大小和方向随时间作周期性的变化,而直流电大小和方向不随时间变化;至于为什么要分交流和直流,要从历史发展中去解释,两种电流也在相互竞争不断完善。

最早的直流电并不是发电机产生的,而是电池产生的,1799年物理学家伏特利用盐水和锡锌金属片做成了一个原电池,两块金属之间会有电子的移动,产生了直流电。

利用原电池的方法,1801年英国化学家汉弗里·戴维给铂丝通上直流电,铂丝发出耀眼白光,虽然这种电灯的成本极高,也没有惰性气体保护非常容易氧化,用不了几分钟就报废了,但电灯的原型已经诞生,这年爱迪生还没有出生。

严格来说,爱迪生并不是第一个发明电灯的人,在爱迪生之前已经有大约20个人发明了早期电灯模型,但由于当时电灯内部抽真空技术并未被发明,灯丝材料的耐久性还有待提高,所以商用电灯迟迟未能上市,百姓只能用煤油灯。等到技术成熟后,爱迪生收购专利再将电灯推广到千家万户,为自己打响了知名度。这和直流电有什么关系呢?

爱迪生为了让居民用上电灯,在城市里建立了很多直流发电站,早期的电灯通的都是直流电,这有一个坏处。假设爱迪生的直流发电站在A位置,以A位置为半径1公里范围内的居民可以保证正常用电,但1公里以外的居民家中的电灯经常是昏暗的,因为直流发电机产生的110V电压,经过几公里的运输,电能都损耗在线路上了,到用户家中可能只有不到60V,这就是直流电的缺点:无法升压,电力损耗太多。但对于爱迪生而言,又有什么办法呢?直流发电机都建好了,出现这种问题!于是,爱迪生在城市里建立了许多发电站,覆盖城市来解决这个问题,这也是无奈之举。

直流电的缺点暴露后,交流电开始崛起了。

交流电配合当时发明的变压器,完美解决了线路上电力损耗的问题,先将110V的电压升压,电压上升,电流就会减小(P=UI),那么电路上产生的热功率P=电流的平方乘以R,就比原先小了很多。也就是说,只需要在城市中心建立一个交流发电站,然后在各小区装上变压器就可以保证电压稳定,不需要满城市建直流发电站。至此,直流电好还是交流电好,高下立判。

对于爱迪生而言,不可能让交流电占据市场,要不然自己的事业会遭到严重打击,爱迪生花了一番功夫抹黑交流电,说交流电会电死大象,对人类有很大的威胁。

实际上,直流电和交流电都会电死大象,但这与电流本身是否安全无关,谁也无法阻挡科学的发展。交流电上位后,直流电一度落寞,在大家印象里或许遥控器和玩具上还用得上电池的直流电,商业场合都是交流电的天下。

但是,早就有科学家注意到,直流电在特定情况下比交流电更有优势。之前将交流电升压是为了防止线路上过多的电能损耗。但随着技术的进步,目前的交流发电机经过换流器后,能够产生超高压的直流电,P=UI发电机功率一定的情况下,电压越大,电流就越小,损耗就越小。之前交流电取代直流电的根本原因是:直流电发电机无法产生超高压的电压。

技术到位了,直流电也能够用于商业,所以1954年世界上第一条商用高压直流输电线路在瑞典建成。目前中国的高压直流技术处于世界第一,超过800千米的远距离输电,高压直流的优势就体现出来了,比交流电的成本更低,例如海底电缆。但缺点是不能沿途供电,只能点对点传输。

从商业角度来说,交流电依然占主导,但直流电也未被遗弃,特定情形下有自己的优势。


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直流电是指大小和方向都不变的恒流电,交流电是指大小和方向都是周期性变化的电流。例如下图纵坐标是电压,横坐标是时间,我们就可以看出电压的大小和方向都是周期性变化的。

我们都知道发电机转一圈,发出的电压和电流的方向改变两次,这就是最原始的交流发动机,如果需要直流发电机,就需要在发电机上增加一个叫换向器的装置。所以说电力起初都是以交流形式存在的。

那么为什么生活中有时用到交流有时又用到直流呢?这个主要是和电力使用的特点有关系。对于直流电,电压如果一定的情况下,电路只有两种状态——通和断。这就完美的出现了0点位和1点位,也和二进制重合了。所以我们使用的笔记本、手机、平板或者遥控汽车都是使用的直流电,可以利用电流的通断表示二进制的0和1,而交流电就无法起到这样的效果。再说各种电动机都是需要以一定速度旋转的,这时候就需要周期变化的电流来转起来,这时候就算使用直流电也是要转化成交流电才可以的。

再从两种电的本身来说为什么要分直流电和交流电。交流电可以通过互感制作出变压器,而直流电的变压就非常复杂,所以交流电在调试方面有很大的优势。除此之外,低压直流供电的损耗率远远大于交流电的损耗。但是交流电的输送需要三条线才可以,而直流电只需要两根线。所以这也就是为什么生活中的电力输送都是交流送电而远距离输电都是高压直流输电的原因了。


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电流的方向和大小不随时间变化的是直流电,反之就是交流电,很明显,直流电比较简单,电压基本上是一条直线,理论上是不会变化的,这样人类理解起来比较容易了,比如我们常见的电池,输出的都是直流电,而静电和闪电这些,如果孤立来看一个单体,电流方向也是不变的,而且电压的大小瞬间变化太快,也可以理解成一个接近的直流电源了,所以自然界中,似乎原有的,基本上都可以理解成直流电,请关注:容济点火器

所以人类利用电能,当然会先考虑使用简单的直流电源,比如发明大王爱迪生就主推直流电,他认为安全可靠,简单了。

交流电,可以理解成人类研制出来的一种可以利用的产品,直流电虽然简单可靠,但是利用起来效率不一定很高,很多电气设备也不支持它直接使用了。所以人类又给自己添麻烦,整出一个交流电出来。

直流电,只有单相的,就需要了两条电线,而交流电,能做出三相电来,只有一条零线,明显交流电在早期的传输技术来看,能省掉一些线材,这个放在全社会来看,是很了不起的节约了。

另外发电机发出来的交流电,成本比直流的低,更加可靠,而对于用电大户来说,电机是最常见的负载,直流电机因为有碳刷,制造和维护成本都非常贵,所以发电和用电成本都比较高,而交流异步电机,制造成本便宜,维护成本低,也能很大的满足使用要求,这样社会对交流电的需求越来越大,所以基本的生活和工业用电,都使用了交流电。

但是在低压弱电行业,比如电路板,单片机,运放,模拟量器件等等IC,都是使用了直流电,而手机和很多便携电子设备,最终都需要直流电,汽车上同样也需要直流电来给车载电器使用,因为,就需要把供电中的交流来变成直流,这样存在整流稳压等学问,又些时候又需要把电池的电压变成交流电,这个叫逆变,比如UPS这些器件了。


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简单的说,它们各自有各自的优点和缺点,既然有优点就要用,电也是清洁能源。从它们之间取长补短,发挥各自优点这就是人想要的,不能浪费。虽然交流电跟直流电之间在很长一段时间内都在斗争,都想在人们心中取得绝对的地位,但是经过长时间的实践得知,它们有优有劣,何不权衡利用呢?



交流电的优点

交流电的优点:交流电的发电机效率高,便于产生。交流电便于输送,交流电压的变换可采用升降压变压器完成,相对容易。同时采用高压输电可减小电线上的电流,极大的减小输送电在导线上的电能损耗,从而提高输电效率。

在交流电使用过程中的一些好处,交流电产生的电弧容易熄灭。交流电在使用过程的电压转变通过变压器就能实现,方便容易。交流电在驱动电机例如鼠笼式电机,结构结构简单,运行稳定且可靠,更加容易控制。交流接触器在照明灯具的驱动,例如日光灯,比直流电驱动方便。

直流电的优点

直流电相对交流电而言,不存在周期性变化,于是更加稳定。在磁路场合,直流磁路比交流磁路稳定,也就是常用的继电器多数采用直流电为线圈供电的原因。直流电输送线路比交流电输送线路造价及运行费用低。直流电适合两个电力系统的互联。直流输送电容易分布式发电并网运行。

既然它们都有各自好处,选用时谁更优、更加经济、在同样的风险条件下,选实惠的用。这也给人们使用多了个选择。所以要感谢特斯拉跟爱迪生两位牛人,没有特斯拉的交流电发明,还真说不准,爱迪生的直流电可能就是电力领域的霸主。


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交流电和直流电的定义在初中物理就已经学习,在此不在赘述,不太了解定义的可以百度,本文仅对交流电和直流电的发电和应用做描述。

目前全世界通用的发电技术就是三相交流电,这种方式发电简单归纳是目前效率最高的方式,而交流电最大的优势就是可逆性,即可以逆向变压,由于输电网距离很长,电线在长距离产生很高的电阻,根据欧姆定律,电阻越高,很大部分电能就转换成热量消耗了,损耗太大,为了解决这个问题,要么降低电线的电阻,这个显然成本太高,另外一个方式就是提高电压,利用交流电的可逆性在电厂先逆变成高压,在用电网传输,传输到目的地后在变回低压,这是目前全球通用的电网方案。

交流电在应用中范围比较窄,只能应用在电阻式负载的电器,比如白炽灯泡,电热丝、交流异步电动机等,而交流异步电动机要想改变输出扭矩和转速要配变速器要么配合变频器,且精度很低。

直流发电机结构复杂,制造成本高等诸多因素,纯直流发电机组应用在特殊场合。随着电子技术的飞速发展,更多的电子产品是半导体制品,半导体大多数都是工作在直流电中,而直流电动机(马达)配合一个控制器就可以实现无极调速,且精度高,应用范围极广泛、所以应用直流电的产品大大多于交流电产品,而交流电变直流电非常简单,只需整流滤波即可。所以发电是交流,应用多数是直流。


村长风云


许多电器尤其是电子电路只能用直流电,使用交流电源也是在内部转换为直流的,电器使用直流则结构更简单。部分电器设计为交流电器,也可以直接使用交流电,如空调冰箱压缩电机等。交流电可以很方便地升压或降下,降压是为了适应低压电器和确保人身安全,升压则是为了远距离的传送。在传送同样功率能量的情况下,电压越高电流就越小,损耗在导线电阻上的能量就少,电流小就可以用细导线,能节约许多有色金属材料。导线上的损耗功率是这样计算的:P=I*V=I^2/R,即导线长度一定时其电阻不变,当电流I越小时损耗越小。传送电能也比运输煤或油更经济。


失手打在六寸上


你好,首先交流电和直流电是根据不同的使用场所不同的工况要求来分类的。比如电动机运行用交流电源,三相周期性变化。然而高压开关控制电源要求电源稳定,就使用直流电源。

交流电是指电流方向随时间作周期性变化的为交流电,我们常用的是正弦波波形的电源。交流电是用交流发电机发出的,在发电过程中,多对磁极是按一定的角度均匀分布在一个圆周上,使得发电过程中,各个线圈就切割磁力线,由于具有多对磁极,每对磁极产生的磁力线被切割产生的电压、电流都是按弦规律变化的,所以能够不断的产生稳定的电流。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,并且直流电没有周期性变化。

直流电 是指方向和时间不作周期性变化的电流 直流电的方向则不随时间而变化。主要用于对稳定性要求较高的场所,因为没有周期性变化所以相对稳定。另外交流高压输变电使用于长距离超长距离输送因为损耗相对于交流输送更经济。

所以根据不同的使用场所要求使用交直流电。供电。希望我的回答能对你有所帮助


脸盲症是绝症


在电的产生运输和使用的过程中,电压是一个很核心的概念,变压是最基本的操作,交流电在变压这个操作上,在之前及现在的条件下,最简单有效,所以就选择了交流电。随着技术的发展,直流变压门槛进一步降低后,直流电的使用范围会更宽广。


wixng


为了更好的利用电才把电分成两大类其实细说有好多的比如直流有脉冲直流和稳衡直流,脉冲又分为方波脉冲,正弦半波脉冲好多,交流有分好多,各有各的用途


呢呐是个帅哥


交流电伤人,直流电不伤人。