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电力课堂 | 交流电or直流电 哪种供电形式更符合当今用电需求?

日期:2019-07-12    来源:科普中国

国际电力网

2019
07/12
09:27

关键词: 电力 电力知识 交流电 直流电

  众所周知,人类开始第二次工业革命的标志事件,就是发现并利用了电能。到目前为止,电能仍然是人类社会发展、人民生产生活离不开的,一种方便、清洁、高效的能源。从奥斯特发现“电生磁”现象,再到法拉第发现“磁生电”现象,到最后麦克斯韦集前人研究之大成,提出著名的“麦克斯韦方程组”,将“电与磁”完美地结合起来,成功的仅用一个方程组,解释了电磁学中几乎所有问题,人类对电磁现象不断深入研究,电磁学理论得以不断发展和完善,人们将电磁理论应用于实践,发明出了各种电气设备,电能的使用也在日常生活中普及开来。
 
  世界上几乎每个国家使用的电能,都是通过交流电输送到千家万户的。然而,在我们的日常生活中,很多用电设备需要的电能却都是直流电,比如我们经常使用的手机、电脑、电视,甚至即将成为以后交通出行主力军的电动汽车。并且,它们是不能使用交流电工作的,只能通过电源适配器,将交流电转化为直流电。其他的一些家用电器,如冰箱、洗衣机、空调等,并不是非要使用交流电工作,是因为供电公司提供的是交流电,电器设备厂商才把这些电器设计成使用交流电。
 
  事实证明,电能要想远距离传输,必须通过加大电压来减小损耗,而使用交流变压器,能使交流电压实现几十倍甚至上百倍的增加或减小,并且电压转换损耗非常小,满足了电能远距离大功率传输的需求。而直流电并不能进行电压的大幅度变换,并且损耗非常大,目前最先进的电力电子技术,最大也只能一次将直流电压提升十倍。交流电的这一巨大优点,使其得以被应用在所有供电系统。
 
  尽管如此,但是在电能的使用上,直流电还是拥有太多交流电不具备的优点。随着电力电子技术的发展,在不久的将来,直流电也许能克服不能远距离大功率传输的缺点,打败交流电,成为人类供电的主流。
 
  本文由北京印刷学院物理系副教授李蜜丹进行科学性把关。
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