漲知識！電為啥要分交流、直流？
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有沒有想過，為什么手機充電插頭比一般插頭大? 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里啪啦的火花。后來，科學家們從各種電效應中發現規律，于是發明出了電池、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。至于直流電，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周期性變化的電流。 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˙愛迪生制成只碳絲白熾燈，吸引了大量投資。此后，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于可以扔掉煤油燈啦~ 然而，直流輸電的弊端也隨著使用范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于2公里不到的方圓內。 因為損耗量=電流2;#10005;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，直流電變壓比較復雜。這時候，塞爾維亞小青年尼古拉˙特斯拉背著書包，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，這里講的是輸電。) 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，一個中途可以停車，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。 為什么?回到本質，直流電是連續不斷從正流向負，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。 電學是一門不斷發展的復雜學問，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。 |
