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交流電和直流電的根本區别

生活 更新时间:2025-05-14 20:21:10

電在我們身邊随處可見,它也屬于一種自然現象。當電荷處于靜止或者是移動的狀态時,它就會出現許多物理現象,就像是在雨季我們看見的雷電等。很多科學家根據各種各樣的電規律發明制造出了電池、電動機等等。

交流電和直流電的根本區别(電為什麼要分為交流和直流)1

有的人會好奇,為什麼電會被人們分為直流電和交流電呢?原因是這兩種電是有着不同的特點的,今天我們就來探讨一下。

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首先,在電的用途上,比如發電,交流發電是要比直流發電更有優勢的。當下,全世界主流的發電就是水力或者風力發電,這兩種方式均是用閉合導體切割磁力線産生大小和方向不同的交流電。那麼它與直流發電相比,發電機的節後也比較簡單,也不用更換向器。

我國的供電标準就是220V/50Hz交流電,因此,一直有人認為我們日常生活中的家用電器也都是交流電。而直流電卻很少出現在我們的記憶中,這是為什麼呢?

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答案是我們根據公式P=UI,即電功率與電壓和電流呈正相關的關系,這就會導緻我們要想将輸送功率(P)提高就必須也将電壓(U)和電流(I)同時增加。但是,大衆的日常家用電器是不能承受太大的電壓(U),那麼這就隻能通過增加電流(I)了。然而,當電流增加的時候,那麼也同樣會使能量的耗損增大,而且還會不斷地産生熱量,這就需要增加輸電線路的粗厚程度,因此材料成本又會增加。所以直流電不能被廣泛使用,隻能進行低壓短距輸配電。

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然而,交流電則可以經過電力變壓器來進行變壓,從而可以形成高壓輸電的效果,這就會使損耗降低,進而能進行遠距離的高壓輸電。并且,我們還可以通過使用降壓器将電壓降到日常家用電器可以承受的電壓水平,大大提高了輸送電的效率。因此,在較長的一段時間裡,大衆普遍采用的是交流發電。

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但是,随着交流電的廣泛使用,有關專家也發現了交流電其實在高壓輸電的時候也會存在着較大的損耗。

綜上所述,我們可知交流電的最大優勢是可以通過變壓器克服遠距離傳輸電而出現的電能損耗,而直流電卻不能達到這樣的效果,因為直流電的大小是恒定的,所以它不能生成交變的磁場,從而就不能改變磁通量以及産生電動勢,也不能改變直流電的電壓。

再加上直流電的遠距傳輸也會導緻輸電線上的電能被大量損耗,緻使用戶在接收并使用電的時候,電壓達不到發電廠實供的電壓,所以直流電不能被廣泛使用,而交流電可以。根據P=UI,當電功率P不變時,電壓越大,反之電流就會越小,那麼電能損耗P=I²R就會減小,在高壓電輸送到了居民區再通過降壓器進行降壓,從而就确保了電壓220V穩定。

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直流電壓有很多交流電所不具備的特性和優點,如在百分之九十多以上的儀器設備和各種電器内部的供電部位,均選用很多高低不同的直流電壓來進行供電。因為,直流電有确定的正負極性,并且電流方向也是确定的,電流強度的大小也比較穩定。由此我們可知,直流電與交流電優勢互補,不可或缺。

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但是在低電壓輸配電方面,交流電明顯要略勝一籌,因為它要求的設備少,即變壓器就行,還可根據需求任意變換電壓等級;反之,直流電就需大量的設備,然後把直流變成交流再變成直流,在造價和施工上,要比交流電多得多。

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在電力拖動方面,三相電動機結構簡單,造價低,廣泛應用于工農業生産當中,是電力拖動的主力軍;随着科技發展,要求拖動的電機越來越精密,交流電動機已經不能夠适應了,這個時候直流電機就可以發揮它的優勢了,如:步進電機等。

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