直流電最早被髮明,最後勝出的卻是交流電,原因是這個

直流電源最常見的就是乾電池,初中物理講的電路試驗也是直流電源,還有我們天天離不開的手機,其電板也是直流電源。交流電源常見的就是我們的家用電、各種家用電器都是靠交流電來提供動力。但其實19世紀最先發明和使用的都是直流電,那為什麼還被後起之秀交流電打敗了呢,原因都在這裡。

直流電最早被髮明,最後勝出的卻是交流電,原因是這個

直流電的大小和方向固定不變,最早由發明大王愛迪生髮現,並應用於生活中。燈泡也是愛迪生髮明的,世界上第一盞燈泡就是愛迪生用直流電供應的,所以在電力發展的早期,直流電幾乎一統天下。

直流電採用兩線制,與採用三線制三相交流輸電相比,輸送相同功率時,直流電所需材料比交流電少。在電纜線路中,直流電不會產生電容問題,輸電損耗比交流電少。當發生故障時,直流輸電損失更小。直流輸電線路各極獨立運行,不會相互影響,當一極發生故障時,只需停運故障極,而交流輸電出現這種情況則必須全線停電,損失更大。

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當電力技術發展到了19世紀80年代,直流電遇到了一個巨大的問題,當時直流電解決不了遠距離、高效率輸電。而交流電正好能很好的解決這一難題,此後一段時間,交流電得到了前所未有的重視,並迅速普及開來。

交流電的大小和方向隨著時間做週期性的變化。交流電最早由法拉第發現,隨後特斯拉發明了高頻交流發電機並將其發揚光大。

特斯拉最早在愛迪生開創的通用電氣公司上班,當愛迪生在為遠距離的燈泡因電流不足而無法發光煩擾時,特斯拉建議愛迪生使用交流電,並詳細講述交流電輸電的諸多好處,但愛迪生拒絕了。懷才不遇的特斯拉轉投西屋公司,大力推廣交流輸電。

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在輸電線路上,電流流過輸電線路會發熱損耗,由焦耳定律P=I²R可知,只有降低輸電線路電流,才能降低輸電線路的損耗。而輸電線路的功率由發電機決定,可以認為恆定不變,據P=UI可知,只有把輸電線路的電壓升高,輸電電流才會降低,從而使輸電損耗減少。而交流電升降容易的特點是高壓輸電的不二選擇。

一臺結構簡單的升壓變壓器就可將電壓升至幾千KV,到了用戶處再用降壓變壓器將電壓降低到家用電壓220V或110V。這樣就可以大大的減少輸電時的損耗,從而解決愛迪生的遠距離燈泡無法發光的問題。但愛迪生固執己見,打壓特斯拉還詆譭交流電,甚至不惜用交流電電死大象,慫恿媒體報道交流電事故。歷史不會因某個人的阻擾而退步,交流電最終還是打敗了直流電,被世人認可,得到了廣泛運用。

直流電最早被髮明,最後勝出的卻是交流電,原因是這個

電力技術發展到了21世紀,直流輸電技術也有了突破。如今在我國的先進技術——特高壓輸電項目中,交流輸電、直流輸電均得到了很好的應用。


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