我们知道电可以分为交流电和直流电,那么你知道家里的电器需要的是哪一种电吗?
很多人可能认为是交流电,毕竟特斯拉的交流电早在100多年以前就战胜了爱迪生的直流电。遗憾的是,这个答案是错误的,我们现在所使用的绝大多数家电,包括LED照明灯在内所需要的全部都是直流电。等一等,家里的输电线路所输送的不是交流电吗?的确如此,正是因为入户的电并不是我们所需要的电,所以就必须要在使用前进行一下转换,于是我们就会发现家电的插头变得越来越大,而这个“大插头”的作用就是把交流电转化为直流电。说到这里我不禁想要吐槽一下插线板生产企业,实在是太不够与时俱进了,算好5个电器,买个5孔插线板,结果只能插3个,实在是挤不下呀。
既然家里的电器所需要的都是直流电,为什么入户的却是交流电呢?怎么不直接改成直流供电呢?
在人们最早使用上电的时候,使用的的确是直流电,因为当时只有直流电,而将直流电推广到千家万户的人就是爱迪生。随着越来越多的人用上了电,一个问题出现了,那就是电力的输送。电力在传输的过程中会因电阻的存在而发生损耗,而且这些损耗的电能还会以热能的形式被释放出来,从而导致输电线的融毁。怎么办呢?没有别的办法,只能够多建发电厂,以此来拉近发电端与用电端的距离。
此时爱迪生的公司里有一个名为“特斯拉”的员工,因为受到爱迪生的打压而离开了公司,不久后他就发明了一套新的电力系统,那就是交流电。
交流电与直流电的差别是十分明显的,直流电的大小和方向是不会随着时间而发生变化的,而交流电的方向则每时每刻都处于变化之中,比如频率为50赫兹的交流电,它的电流方向每秒钟会变化100次。这意味着什么呢?意味着直流电无法改变电压,但交流电可以。而能够改变电压就意味着能够实现远距离输电。输电线的总功率等于电压乘以电流,所以在功率不变的情况下,电压越大,电流就越小。所以提升电压,就能够减小电流。
输电线的损耗等于电流的平方乘以电阻,可见只要电流减小了,损耗就降低了,所以只要提升电压就可以减小输电线路的损耗,也就能够实现远距离送电了。
这一下爱迪生慌了,如果大家都使用交流电,自己满世界建的发电厂岂不是要血亏,于是
交流电虽然能够实现远距离送电,但也并非没有缺点。
交流电之所以能够实现远距离送电,是因为其能够改变电压,而
在爱迪生的时代,直流电的确没办法完成远距离输电,但现在不同了,我们已经有了办法,就是在发电端将交流电升压,然后使用换流器将其转变为直流电进行输送,在到达用电端后再用一个逆变器就把直流电又转成了交流电,最后就可以降压使用了。
直流电没有电磁感应,所以在输送的过程中可以避免出现无功损耗,从而大大提高了输电效率。我国的煤炭和水能资源都分布于西北和西南地区,而用电却集中于东部地区,为了解决能源与电力负荷分布不均的问题,我国实行了“西电东送”计划,而在这一计划中就采用了远距离特高压直流输电。既然直流电已经可以实现远距离输送,而电器所需要的又都是直流电,未来直流电是否有取代交流电的可能呢?我们还需拭目以待。