家电需要直流电但为什么家里用的却是交流电?

时间:2022-03-18 12:50:00 来源:中国投资界

我们知道电可以分为交流电和直流电,那么你知道家里的电器需要的是哪一种电吗?

很多人可能认为是交流电,毕竟特斯拉的交流电早在100多年以前就战胜了爱迪生的直流电。遗憾的是,这个答案是错误的,我们现在所使用的绝大多数家电,包括LED照明灯在内所需要的全部都是直流电。

等一等,家里的输电线路所输送的不是交流电吗?的确如此,正是因为入户的电并不是我们所需要的电,所以就必须要在使用前进行一下转换,于是我们就会发现家电的插头变得越来越大,而这个ldquo;大插头rdquo;的作用就是把交流电转化为直流电。

说到这里我不禁想要吐槽一下插线板生产企业,实在是太不够与时俱进了,算好5个电器,买个5孔插线板,结果只能插3个,实在是挤不下呀。

既然家里的电器所需要的都是直流电,为什么入户的却是交流电呢?怎么不直接改成直流供电呢?

在人们最早使用上电的时候,使用的的确是直流电,因为当时只有直流电,而将直流电推广到千家万户的人就是爱迪生。

随着越来越多的人用上了电,一个问题出现了,那就是电力的输送。

电力在传输的过程中会因电阻的存在而发生损耗,而且这些损耗的电能还会以热能的形式被释放出来,从而导致输电线的融毁。

怎么办呢?没有别的办法,只能够多建发电厂,以此来拉近发电端与用电端的距离。

此时爱迪生的公司里有一个名为ldquo;特斯拉rdquo;的员工,因为受到爱迪生的打压而离开了公司,不久后他就发明了一套新的电力系统,那就是交流电。

交流电与直流电的差别是十分明显的,直流电的大小和方向是不会随着时间而发生变化的,而交流电的方向则每时每刻都处于变化之中,比如频率为50赫兹的交流电,它的电流方向每秒钟会变化100次。

这意味着什么呢?意味着直流电无法改变电压,但交流电可以。

而能够改变电压就意味着能够实现远距离输电。输电线的总功率等于电压乘以电流,所以在功率不变的情况下,电压越大,电流就越小。所以提升电压,就能够减小电流。

输电线的损耗等于电流的平方乘以电阻,可见只要电流减小了,损耗就降低了,所以只要提升电压就可以减小输电线路的损耗,也就能够实现远距离送电了。

这一下爱迪生慌了,如果大家都使用交流电,自己满世界建的发电厂岂不是要血亏,于是开始设法打压诋毁交流电,但终究还是没有阻挡住历史车轮的前行,交流电最终还是战胜了直流电。

交流电能够胜出与其所处的历史环境有着密切的关系,当时人们家中并没有什么电器,无论是直流电还是交流电,对于照明所用的灯泡来说都没有区别,但现在不同了,家电都需要直流电,那么直流电会否卷土重来呢?

交流电虽然能够实现远距离送电,但也并非没有缺点。

交流电之所以能够实现远距离送电,是因为其能够改变电压,而其之所以能够改变电压是因为它能够产生电磁感应,也正是因为电磁感应的存在,所以交流电输电线路之间以及输电线路与大地之间都会因电磁感应而产生电感和电容,从而产生感抗和容抗,造成大量功率损失。

所以你知道为什么交流输电线路都被架得很高了吧,并不是怕电线碰到人,而是只有远离地面才能够尽量降低电磁感应,减少无功损耗。

交流电虽然有着这样的缺点,可终究还是能够把电送出去,不还是要强于直流电吗?今时已不同往日了。

在爱迪生的时代,直流电的确没办法完成远距离输电,但现在不同了,我们已经有了办法,就是在发电端将交流电升压,然后使用换流器将其转变为直流电进行输送,在到达用电端后再用一个逆变器就把直流电又转成了交流电,最后就可以降压使用了。

直流电没有电磁感应,所以在输送的过程中可以避免出现无功损耗,从而大大提高了输电效率。

我国的煤炭和水能资源都分布于西北和西南地区,而用电却集中于东部地区,为了解决能源与电力负荷分布不均的问题,我国实行了ldquo;西电东送rdquo;计划,而在这一计划中就采用了远距离特高压直流输电。

既然直流电已经可以实现远距离输送,而电器所需要的又都是直流电,未来直流电是否有取代交流电的可能呢?我们还需拭目以待。



责任编辑:叶子琪
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