交流电pk直流电（未来你更看好谁）

当年，特斯拉在同爱迪生的“交直相争”中一战成名，这不仅帮艾迪生背上了恶名，还让我们一直到了今天，家里面都还在使用交流电，所谓交流电就是电流的方向始终都在发生着变化，比如我们国内使用的是频率为50赫兹的交流电，意味着电流的方向每秒钟需要变上100次。

在特斯拉赢下交流电的19世纪末，那个时候的时候家里面的用电负荷，基本上就是白炽灯，它直接把电转化为热，然后热到一定的境界，就开始发光了，所以电流变来变去也无所谓了，就像你烧一根木头是从左边烧还是从右边烧，又有什么影响呢？但到了今天，我们家里面的用电负荷已经变成了电脑，电视，手机，音响，甚至连照明都是基于半导体的LED，这些东西，其实都是使用直流供电的，在把它们接上咱们家里面的电源插座之前，还需要先将交流电转变为直流电才行，有注意到这些电器几乎都带有一个比较大的插头吗？有注意到这些插头总是很热吗？这就是交流转直流所需要付出的代价了，更大的体积和白白浪费掉的电费，所以为什么家里面就不能直接用直接来供电呢？为什么当年特斯拉的交流电会胜过爱迪生的直流电，它有什么样的无可比拟的优势？到了今天交流电的优势还存在吗？它的劣势又是什么呢？直流电有可能会在将来全面取代交流电吗？

回到19世纪末，交流电之所以会胜出，其实原因很简单，那就是它可以非常方便的变换电压，变换电压有多重要呢？太重要了，因为它关乎到电厂发出来的电能否远距离的传输，尽管我们都很喜欢电，但谁都不喜欢电厂就在家旁边，要想把电厂搬远就得架上足够长的输电线，而我们知道，只要是导体，就一定会有电阻，只要是电阻，就一定会产生损耗，损耗是多少呢？这个公式可以告诉我们，P(损) = I²R，这里的P是线路损耗的功率，I是流过电线的电流，R是这段电线的电阻大小，你看出来了吧？尽管随着电线越来越长，电阻在不可避免的越来越大，我们还是能够通过减小电流来对损失的功率做出控制，尤其是它还是个平方。

那如何来减小这段电线里面的电流呢？那就是提高输入进去的电压了，公式在这，P(总)=UI，输电线的总功率等于电压乘以电流，在输入功率不变的情况下，自然是电压越高，电流也就越小，所以当年由于做不到升压，爱迪生只能把自己发出来的110伏直流电输送到了离他不到1.5公里远的用户的家里面，要是想要再远，这些电光是在路上的损失就超过一半了，还让人怎么用呢？而且损失的能量都会以热的形式释放出来，电线自己就把自己给熔断了。

特斯拉的交流电就完全不一样了，他的电压想升多高就是升多高，凭什么交流电可以，直流电就不可以了呢？那就要看变压器的工作原理有两个，首先是电流的磁效应，交变的电流产生变化的电磁场，其实是电磁感应原理，变化的电磁场产生变化的电动势，前后都脱不开一个词变化，所以变压器注定就是一个属于交流电的产物，凭借它把电压升到数十万伏的水平，就能够轻轻松松传给成百上千公里了，把偏远电站所生产出来电输送到人口稠密的城市供你我使用，不过成也萧何败也萧何，变化的交流电压虽然方便它能够利用电磁感应来随意变压，但也需要为这样的电磁感应而交费，因为线路与线路之间，线路与大地之间都会因为电磁感应而产生电感与电容，从而产生感抗和容抗，这部分的阻抗，其实会消耗掉很多输电线上的功率的，极其的不划算而已，所以就只能把它们起名为无功损耗了，而直流电由于没有交变电场，所以就不会有无功损耗，所以优势也就体现出来了。

直流电优势就仅止于此吗？当然不是，随着20世纪50年代后电力电子技术的发展，直流输电的很多优势都凸显了出来，比如系统稳定性更强，线路造价更低，适应范围更广等等，我们来简单介绍一下，交流电力系统之间想要联网，必须要做到严格同步，因为交变电流是个基于时间变化的函数，它的频率，相位等关键指标都跟时间有关，如果两个交流系统在联网的时候稍微有点错开的话，就很有可能导致两个系统都发生崩溃而停电，直流系统就稳定多了，可以实现非同步联网，俗称”背靠背“联网，再看线路造价，由于交流输电通常需要采用三根导线，而直流输电，最多只需要两根，所以在材料层面就已经省下不少了，再加上直流输电不需要交流输电那样，为了避免电磁感应，而把自己架得那么高，分的那么开，投资建设和运行费用都降下来了，而且还很适合被埋进拥挤的城市地下和竖不起电线杆的海底。

与此同时，当年击败爱迪生的直流电难以升降压的问题，如今也可以方便地解决了，在送电端，我们先是把交流电升到一个超高的压力，然后使用整流器把它转变为直流电，等输送到用电端后再用一个逆变器又把它给变回交流电，然后降压使用，虽然有点麻烦，虽然转化的过程中还是有损失，这样的换流站成本很高，但如果你想把成上千万瓦的电力输送到几千公里以外的地方的话，特高压直流输电仍然是不二的选择。

猜猜当今世界上掌握了该领域最领先技术的是哪一个国家，那就是中国，西电东送是世界首个一千一百千伏的直流输电线就架设在新疆昌吉到安徽古泉之间，成为闪耀世界的“电力高铁”，我们的基本问题应该都得到解决了，除了一个，既然如今我们那么多的电子设备都在使用直流电，那么未来有可能或者说有必要直接直流入户吗？关于这点，就交给大家来讨论了，欢迎踊跃留言探讨。

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