家电需要直流电 但为什么家里用的却是交流电?
我们知道电可以分为交流电和直流电。你知道家用电器需要什么样的电吗?
许多人可能会认为这是AC。毕竟,特斯拉的AC在100多年前打败了爱迪生的DC。不幸的是,这个答案是错误的。我们现在使用的大多数家用电器,包括LED灯,都需要直流电源。
等等,家里的输电线路不是在输送交流电吗?事实上,这正是因为进入房子的电力不是我们需要的电力,所以我们必须在使用前将其转换。因此,我们会发现家用电器的插头越来越大,这个“大插头”的功能是将交流电转换成直流电。
说到这里,我不得不对插线板的生产线提出投诉。它太慢了,跟不上时代的步伐,数了5台电器,买了5个洞,只买了3个。
既然家里所有的电器都需要直流电,为什么交流电源会进入家庭?为什么不直接换成直流电源呢?
当人们第一次用电的时候,他们真的用直流电,因为当时只有直流电,把直流电推广到千家万户的人是爱迪生。
随着越来越多的人用电,一个问题出现了,那就是电的传输。
在输电过程中,由于电阻的存在,电能会损失,这些损失的电能会以热能的形式释放出来,导致输电线路熔化。
我该怎么办?没有其他办法,只能建造更多的发电厂,以缩短发电端和用电端之间的距离。
此时,爱迪生公司的一名名名为“特斯拉”的员工因被爱迪生打压而离开了公司。不久之后,他发明了一种新的电力系统,交流电。
交流和直流的区别非常明显。直流电的大小和方向不会随时间而改变,而交流电的方向一直在变化。例如,频率为50Hz的交流电流方向每秒改变100次。
这是什么意思?这意味着直流不能改变电压,但交流可以。
改变电压的能力意味着可以实现远距离传输。传输线的总功率等于电压乘以电流,因此当功率保持不变时,电压越高,电流越小。因此,增加电压可以降低电流。
传输线的损耗等于电流乘以电阻的平方。可以看出,只要减小电流,损耗就会减小。因此,只要提高电压,就可以降低输电线路的损耗,实现远距离输电。
这一次,爱迪生很慌乱。如果每个人都使用交流电,全世界建造的发电厂不会失血吗?所以他开始试图压制和诽谤AC,但他仍然没有阻止历史的车轮。AC最终击败了DC。
交流电的成功与其所处的历史环境密切相关。当时,人们家里没有电器。无论是直流电还是交流电,用于照明的灯泡没有区别,但现在不同了。家用电器都需要直流电。直流电会卷土重来吗?
虽然交流能实现远距离输电,但也并非没有缺点。
交流能实现远距离输电的原因是它能改变电压,而它能改变电压的原因是它能产生电磁感应,正是因为电磁感应的存在。因此,由于电磁感应,交流输电线路之间以及输电线路与地面之间会产生电感和电容,产生电感电抗和电容电抗,造成大量的功率损耗。
所以你知道为什么交流输电线路设置得很高。这并不是因为电线害怕接触人,而是只有当电线远离地面时,电磁感应和无功功率损耗才能尽可能减少。
尽管交流电有这样的缺点,但它毕竟还是能把电送出去。它不是比DC还强大吗?现在处理方式有所不同。
在爱迪生时代,DC确实无法完成远程传输,但现在不同了。我们已经有了一种方法,那就是在发电端提高交流电,然后使用转换器将其转换为直流电进行传输。到达功耗端后,使用逆变器将直流电转换为交流电,最后降低电压。
直流无电磁感应,可以避免传输过程中的无功损耗,大大提高传输效率。
为了解决能源和电力负荷分布不均的问题,中国实施了“西电东送”计划,其中采用了远距离特高压直流输电。
将来DC有可能取代DC吗?我们需要拭目以待。
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