电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
1⃣️因为用电设备的供电源分为交流电源和直流电源、电机使用交流电源,无线电元件使用直流电。
2⃣️交直流可以互变,比如220V50Hz的交流电可以经过二极管整流滤波后变成直流电、再经过开关管振荡为交流电供变频电机作电源。凡是无线电元件都是交流变稳压直流后才可使用。
3⃣️因为交流电是发电机发出的有一秒钟50Hz通断交替的电流,用记波器看到有波峰和波谷,如果把交流信号接入音响设备会发出马达的声音。
4⃣️电池及电瓶和被整流滤波过的都为直流电,用记波器显示为一条直线的平滑波,没有波峰和波谷,纯直流电是无线电元件必备的电源。如果用手机充电器作小放大器电源会发生马达声,因为充池器输出为半波整流。
5⃣️比如手机、电瓶车充电器就是交流变直流,直流再经开关管振荡成高频交流,再降压整流滤波输出稳压半波直流的。人们发明了交流发电机,又发明了电池,设计了整流滤波电路,只要有一种电源都可以互变。
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电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
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。
电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
你好,很荣幸受邀回答你的问题,我们都知道,电是一个伟大的发明,给我们生活添加了无限的色彩,那么电主要分有两种类型:交流电和直流电,在生活中使用都非常广泛,可以说人类都已脱离不开用电,常见的家庭电路220伏电压就是交流电,还有工业380伏电源以及变压器输出端都是交流电,而所谓的直流电是:干电池、锂电池、蓄电池、开关电源以及各种用电器的充电器输出端都是直流电。那么关于交流电和直流电我们应该怎么区分,两者之间有什么区别,下面我就做详细讲解。
什么是直流电?
我就举个简单的例子,比如干电池就是一个很常见的直流电,每个人都有使用过,这种电池一般是1.5伏,而且有个正负极,上端为正极,底部为负极,电流只能从电池的正极经过负载再到达负极,电流不能从负极到正极,也就是说电流的方向是固定不变的,只能一直向前走,不能返向走(如下图所示),这就叫做直流电,它的字母符号用DC表示。
什么是交流电?
常见家庭用电220伏就是交流电,分有零线和火线,不存在正负极这种说法,而且在运行中电流的方向和大小会在不断变化的过程,也就是说电流方向可以正向流动也可以反向流动,并且电流的大小也在变,电流的方向1秒钟做周期性变化了50次,这也是交流电频率为50HZ的由来,一个周期内平均电流为零。这就是交流电,用AC表示。
这时可能有很多人会疑问,既然交流电的电流方向在不断变化,那么家里的灯泡是不是应该一会暗一会亮了,对没错,确实是这样,只是变化太快了,1秒钟就变化了50次,我们肉眼直接是看不出来的灯泡暗亮的变化的。
交流电优点:
由于在以往的技术条件下交流输电比直流输电更加有效率,因此被广泛运用于高压电的输送,根据传输的电流在导线上的耗散功率可用焦耳定律P =I ²R求得,显然要想降低电量的损耗需要降低传输的电流或电线的内阻,由于很难降低目前使用的输电线路的电阻,比如铜线,要想降低内阻,必须要增大铜线的截面积,这样子不太现实,成本太贵,而且很难施工,所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法,根据P=IU,那么只要提高电网的电压即可降低导线中的电流,以达到节约能源的目的。
而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电,使用结构简单的变压器就能将交流电升至几千至几十万伏,从而使电线上的电力损失极少,在进户之前再次降低至市电电压或者适用的电压供用电器使用。
交流电的缺点:
现在有大部分用电器都是使用直流电,这时需要将交流电经过整流滤波后才能使用,比如LED灯,各类充电器,开关电源等等。这也是直流电最大优点,不需要转换。
本次回答就到这里,希望能帮助到你,感谢大家的阅读。
电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
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。
电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。直流电和交流电是我们当前使用最多的两种电流形式,最初我们用的电先是直流电,后面随着技术的发展,出现了交流电。因此要解释为什么要分直流电和交流电,我认为这是科学技术发展到一定阶段的产物。因为当初电的发现就是以直流电的形式使用的,随后在用电初级阶段也是以直流电为主。
比如我们现在在电工基础中学的欧姆定律、基尔霍夫定律、戴维南定理、叠加原理等电学中的许多原理、定理都是在直流电路中发现的,以后又推广到交流电中。由于直流电在当时使用、存储都比较方便。比如现在各种电池的鼻祖伏打电池,它存储的电就是直流电,在科技发达的今天,各种电池仍然储存的是直流电。
交流电的出现是随着交流发电机产生的,其总共使用交流电的历史也不过一百多年。直流电的发现和使用要比交流电早了许多年,我们当初输送电能就是用直流电来输送的,由于当时受到技术的限制,直流电的输电电压比较低,在输送过程中会有很多能量消耗在线路上了,并且还是用的较粗的铜电线。
后来随着交流发电机的出现,物理学家特斯拉发明了用交流发电机供电的输电方式,使用变压器以高电压、低电流的方式输电,就大大地降低了输电线路上的热损失,实现了远距离输电,从而不需要大量分散的单机供电,输电导线的载面也大大地减小了。由此可见,交流电的优点主要表现在发电和配电方面。
随着科技的发展,任何事物都不是固定不变的,随着输电技术的发展,现在人们也开始采用了直流高压输电了,并且取得了不错的效果,对于高压直流输电,我国在这方面应该有一定的发言权。以上就是我对这个问题的简单回答,欢迎朋友们讨论、分享、感谢点赞。
电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
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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