大家有没有想过 , 为什么手机的充电插头比一般插头大?其实严格来讲 , 这个“插头”叫开关电源适配器 , 目的是将电网传来的交流电转换为直流电传输进电子设备中 。220伏/50赫兹交流电是我国的供电标准 , 所以很多人都以为家用电器用的都是交流电 , 其实不然 。
开关电源适配器
定义 直流电简称DC , 是指方向不随时间发生变化的电流 , 又称“恒流电” 。
交流电简称AC , 是指大小和方向都发生周期性变化的电流 。
交流电在我们的生活中普遍存在 , 我们的家庭用电都是用的交流电 , 交流电有个典型的好处 , 那就是方便 。大家都知道 , 我们用的电都有零钱和火线两股 , 就拿家用的220V电来说 , 零线的电位是0V , 火线因为时间不同分别对零线产生加减的相应电位 , 加的时候电流是一个方向 , 减的时候电流又是一个方面 , 这样就形成了交替变换方向的电流 , 所以叫做交流电 。
而从示波器观测 , 一个是直的 , 一个弯的……
交流电
那么IT产品和多数家用电器为什么要用直流电呢?
在家用电器领域 , IT产品(如手机、电脑)和绝大多数家电器内部均使用直流电 。因为笔记本和手机要求轻便 , 所以整流器放在外面 , 而台式电脑、冰箱、空调等就把整流器放到了电器内部 。
回到本质 , 直流电是连续不断从正极流向负极 , 交流电是波动的 。而电子元器件是通过识别高低电位来工作的 , 例如电脑 , 有电位为1、无电位为0 , 交流电本身就会有过零点的电位 , 这样电子元器件就无法进行正确的逻辑判断 。所以家用电器必须使用直流电 。
其实 , 直流电的应用也很广泛 。比如:电池、直流发动机、各种电子仪器、电解、电镀、直流电力拖动等方面 。
交流电、直流电 , 到底谁更好?
前世今生!现在随着线路电压的不断提高 , 输送功率和输送距离不断增大 , 直流电又得到工程师们的青睐 。因为直流电不需要整流滤波 , 没有相位差 , 比较稳定 。
直流电 , 是电力革命急先锋 。在早期的电磁学实验中 , 人们总是想方设法把产生的电能转变为直流电 。
1879年 , 托马斯˙爱迪生制成第一只碳丝白炽灯 , 吸引了大量投资 。1882 年的一个夜晚 , 110伏的直流电输送到纽约曼哈顿整个街区!
然而 , 直流输电的弊端也随着使用范围的扩大而逐渐显现:电压不变的情况下 , 供电距离的增加和用户的增长加剧了线路损耗 。小型直流中心电站供电区域仅限于2公里不到的方内 。
因为损耗量=电流2电阻 , 所以减小电流就能减少损耗 。
在传输功率保持不变的情况下 , 电流和电压成反比 , 所以 , 提高电压就能减小电流 , 减小损耗 。
当时高压直流技术尚不成熟 , 直流电变压比较复杂 。这时候 , 塞尔维亚小青年尼古拉˙特斯拉跨越大洋奔向偶像爱迪生 。他有一个不太成熟的小建议——交流输电 。交流电机比直流电机结构更简单 , 容易变压 , 可以简单、经济、可靠地解决提高输电电压的问题 。
可是 , 这个建议被拒绝了 。为了阻挠交流电发展 , 爱迪生除了当众做交流电电死动物实验、发动媒体报道交流电事故 , 还促成电椅的发明——用交流电执行死刑 。
当然 , 在这场交直流之争中 , 具有远距离输电优势的交流电还是赢了 。
直流电如何升压呢?简单讲 , 升压工作交给交流做 , 交直流再转换一下就好啦~而且 , 从经济性上看 , 虽然直流换流站比交流输电的变电站造价高 , 但是直流线路只要正、负两根线 , 交流线路三相需要三根线 , 直流线路造价更低 , 所以距离越长 , 越适合直流输电 。
目前世界上电压等级最高的输电工程就是直流工程——±1100千伏准东—皖南工程 。工程线路全长3324公里 , 比哈尔滨到海口的直线距离还长 。
1100千伏准东—皖南工程
在输电领域 , 一般超过30公里的水下电缆、 两个交流系统之间的异步联接也都是用的直流电 。
【为什么要分直流和交流? dc是什么意思】所以说交流电和直流电各有特点!有人打比方说 , 交流电像高速铁路 , 直流电像空中飞机 , 一个中途可以停车 , 一个点对点飞 。用哪个 , 要具体问题具体分析 。
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