電為啥要分交流、直流？

有沒有想過，為什么手機充電插頭比一般插頭大?

其實嚴格來講，這個“插頭”叫開關(guān)電源適配器，目的是將電網(wǎng)傳來的交流電轉(zhuǎn)換為直流電傳輸進電子設(shè)備中。筆記本電腦的電源適配器更大，冬天暖手更方便~

那為啥要把交流電換成直流電呢?讓我們從頭講起。

電是一種自然現(xiàn)象。電荷靜止或移動會產(chǎn)生很多有意思物理現(xiàn)象，比如雷雨天氣中會看到的閃電、冬天脫毛衣的時候噼里啪啦的火花。后來，科學(xué)家們從各種電效應(yīng)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，于是發(fā)明出了電池、發(fā)電機、電動機。

先用直流電，還是先用交流電?

220伏/50赫茲交流電是我國的供電標準，所以很多人都以為家用電器用的都是交流電。至于直流電，大概除了那句廣告中會念叨的“直流變頻空調(diào)”，想不到其他的了吧。

其實，直流電應(yīng)用很廣泛，你肯定見過，也用過。比如：

定義

直流電，是指方向不隨時間發(fā)生變化的電流。

交流電，是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流。

從示波器觀測，一個是直的，一個彎的……

反正都是電，感覺差別不大?

No~ No~ No~

讓我們翻開歷史，講點八卦!

直流電，是電力革命急先鋒。在早期的電磁學(xué)實驗中，人們總是想方設(shè)法把產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟?

1879年，托馬斯˙愛迪生制成第一只碳絲白熾燈，吸引了大量投資。此后，小愛同學(xué)一路順風(fēng)順水，1882 年的一個夜晚，110 伏的直流電輸送到紐約曼哈頓整個街區(qū)……大家終于可以扔掉煤油燈啦~

然而，直流輸電的弊端也隨著使用范圍的擴大而逐漸顯現(xiàn)：電壓不變的情況下，供電距離的增加和用戶的增長加劇了線路損耗。小型直流中心電站供電區(qū)域僅限于2公里不到的方圓內(nèi)。

因為損耗量=電流2?電阻，所以減小電流就能減少損耗。

在傳輸功率保持不變的情況下，電流和電壓成反比，所以，提高電壓就能減小電流，減小損耗。

當時高壓直流技術(shù)尚不成熟，直流電變壓比較復(fù)雜。這時候，塞爾維亞小青年尼古拉˙特斯拉背著書包，跨越大洋奔向偶像愛迪生。他有一個不太成熟的小建議——交流輸電。交流電機比直流電機結(jié)構(gòu)更簡單，容易變壓，可以簡單、經(jīng)濟、可靠地解決提高輸電電壓的問題。

可是，這個建議被霸道總裁拒絕了。有人說是因為小愛同學(xué)沒上過幾天學(xué)，不懂高數(shù)，交流電對他來說有點抽象。為了阻撓交流電發(fā)展，愛迪生除了當眾做交流電電死動物實驗、發(fā)動媒體報道交流電事故，還促成電椅的發(fā)明——用交流電執(zhí)行死刑。

當然，在這場交直流之爭中，具有遠距離輸電優(yōu)勢的交流電還是贏了。(注意哦，這里講的是輸電。)

交流電、直流電，到底誰更好?

隨著線路電壓不斷提高，輸送功率和輸送距離不斷增大，直流電又得到工程師們的青睞。因為直流電不需要整流濾波，沒有相位差，比較穩(wěn)定。直流電如何升壓呢?簡單講，升壓工作交給交流做，交直流再轉(zhuǎn)換一下就好啦~而且，從經(jīng)濟性上看，雖然直流換流站比交流輸電的變電站造價高，但是直流線路只要正、負兩根線，交流線路三相需要三根線，直流線路造價更低，所以距離越長，越適合直流輸電。

例目前世界上電壓等級最高的輸電工程就是直流工程——±1100千伏準東—皖南工程。工程線路全長3324公里，比哈爾濱到?？诘闹本€距離還長。

在輸電領(lǐng)域，一般超過30公里的水下電纜、 兩個交流系統(tǒng)之間的異步聯(lián)接也都是用的直流電。

交流電和直流電各有特點，有人打比方說，交流電像高速鐵路，直流電像空中飛機，一個中途可以停車，一個點對點飛。用哪個，要具體問題具體分析。

家用電器為啥要用直流電?

回到家用電器領(lǐng)域，IT產(chǎn)品(如手機、電腦)和絕大多數(shù)家電內(nèi)部均使用直流電。因為筆記本和手機要求輕便，所以整流器放在外面，而臺式電腦、冰箱、空調(diào)等就把整流器放到了電器內(nèi)部了。

為什么?回到本質(zhì)，直流電是連續(xù)不斷從正極流向負極，交流電是波動的。而電子元器件是通過識別高低電位來工作的，例如電腦，有電位為1、無電位為0，交流電本身就會有過零點的電位，這樣電子元器件就無法進行正確的邏輯判斷。

電學(xué)是一門不斷發(fā)展的復(fù)雜學(xué)問，這篇文章顯然是無法詳細說明每一種情況的。但是，如果女朋友問“帶手機充電插頭了嗎?”你可以從容地拿出這篇文章，糾正道：“親愛的，這個叫電源適配器?！?