當年，特斯拉在同愛迪生的“交直相争”中一戰成名，這不僅幫艾迪生背上了惡名，還讓我們一直到了今天，家裡面都還在使用交流電，所謂交流電就是電流的方向始終都在發生着變化，比如我們國内使用的是頻率為50赫茲的交流電，意味着電流的方向每秒鐘需要變上100次。

在特斯拉赢下交流電的19世紀末，那個時候的時候家裡面的用電負荷，基本上就是白熾燈，它直接把電轉化為熱，然後熱到一定的境界，就開始發光了，所以電流變來變去也無所謂了，就像你燒一根木頭是從左邊燒還是從右邊燒，又有什麼影響呢？但到了今天，我們家裡面的用電負荷已經變成了電腦，電視，手機，音響，甚至連照明都是基于半導體的LED，這些東西，其實都是使用直流供電的，在把它們接上咱們家裡面的電源插座之前，還需要先将交流電轉變為直流電才行，有注意到這些電器幾乎都帶有一個比較大的插頭嗎？有注意到這些插頭總是很熱嗎？這就是交流轉直流所需要付出的代價了，更大的體積和白白浪費掉的電費，所以為什麼家裡面就不能直接用直接來供電呢？為什麼當年特斯拉的交流電會勝過愛迪生的直流電，它有什麼樣的無可比拟的優勢？到了今天交流電的優勢還存在嗎？它的劣勢又是什麼呢？直流電有可能會在将來全面取代交流電嗎？

回到19世紀末，交流電之所以會勝出，其實原因很簡單，那就是它可以非常方便的變換電壓，變換電壓有多重要呢？太重要了，因為它關乎到電廠發出來的電能否遠距離的傳輸，盡管我們都很喜歡電，但誰都不喜歡電廠就在家旁邊，要想把電廠搬遠就得架上足夠長的輸電線，而我們知道，隻要是導體，就一定會有電阻，隻要是電阻，就一定會産生損耗，損耗是多少呢？這個公式可以告訴我們，P(損) = I²R，這裡的P是線路損耗的功率，I是流過電線的電流，R是這段電線的電阻大小，你看出來了吧？盡管随着電線越來越長，電阻在不可避免的越來越大，我們還是能夠通過減小電流來對損失的功率做出控制，尤其是它還是個平方。

那如何來減小這段電線裡面的電流呢？那就是提高輸入進去的電壓了，公式在這，P(總)=UI，輸電線的總功率等于電壓乘以電流，在輸入功率不變的情況下，自然是電壓越高，電流也就越小，所以當年由于做不到升壓，愛迪生隻能把自己發出來的110伏直流電輸送到了離他不到1.5公裡遠的用戶的家裡面，要是想要再遠，這些電光是在路上的損失就超過一半了，還讓人怎麼用呢？而且損失的能量都會以熱的形式釋放出來，電線自己就把自己給熔斷了。

特斯拉的交流電就完全不一樣了，他的電壓想升多高就是升多高，憑什麼交流電可以，直流電就不可以了呢？那就要看變壓器的工作原理有兩個，首先是電流的磁效應，交變的電流産生變化的電磁場，其實是電磁感應原理，變化的電磁場産生變化的電動勢，前後都脫不開一個詞變化，所以變壓器注定就是一個屬于交流電的産物，憑借它把電壓升到數十萬伏的水平，就能夠輕輕松松傳給成百上千公裡了，把偏遠電站所生産出來電輸送到人口稠密的城市供你我使用，不過成也蕭何敗也蕭何，變化的交流電壓雖然方便它能夠利用電磁感應來随意變壓，但也需要為這樣的電磁感應而交費，因為線路與線路之間，線路與大地之間都會因為電磁感應而産生電感與電容，從而産生感抗和容抗，這部分的阻抗，其實會消耗掉很多輸電線上的功率的，極其的不劃算而已，所以就隻能把它們起名為無功損耗了，而直流電由于沒有交變電場，所以就不會有無功損耗，所以優勢也就體現出來了。

直流電優勢就僅止于此嗎？當然不是，随着20世紀50年代後電力電子技術的發展，直流輸電的很多優勢都凸顯了出來，比如系統穩定性更強，線路造價更低，适應範圍更廣等等，我們來簡單介紹一下，交流電力系統之間想要聯網，必須要做到嚴格同步，因為交變電流是個基于時間變化的函數，它的頻率，相位等關鍵指标都跟時間有關，如果兩個交流系統在聯網的時候稍微有點錯開的話，就很有可能導緻兩個系統都發生崩潰而停電，直流系統就穩定多了，可以實現非同步聯網，俗稱”背靠背“聯網，再看線路造價，由于交流輸電通常需要采用三根導線，而直流輸電，最多隻需要兩根，所以在材料層面就已經省下不少了，再加上直流輸電不需要交流輸電那樣，為了避免電磁感應，而把自己架得那麼高，分的那麼開，投資建設和運行費用都降下來了，而且還很适合被埋進擁擠的城市地下和豎不起電線杆的海底。

與此同時，當年擊敗愛迪生的直流電難以升降壓的問題，如今也可以方便地解決了，在送電端，我們先是把交流電升到一個超高的壓力，然後使用整流器把它轉變為直流電，等輸送到用電端後再用一個逆變器又把它給變回交流電，然後降壓使用，雖然有點麻煩，雖然轉化的過程中還是有損失，這樣的換流站成本很高，但如果你想把成上千萬瓦的電力輸送到幾千公裡以外的地方的話，特高壓直流輸電仍然是不二的選擇。

猜猜當今世界上掌握了該領域最領先技術的是哪一個國家，那就是中國，西電東送是世界首個一千一百千伏的直流輸電線就架設在新疆昌吉到安徽古泉之間，成為閃耀世界的“電力高鐵”，我們的基本問題應該都得到解決了，除了一個，既然如今我們那麼多的電子設備都在使用直流電，那麼未來有可能或者說有必要直接直流入戶嗎？關于這點，就交給大家來讨論了，歡迎踴躍留言探讨。

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