直流電為什麼會被交流電取代?這幾個缺點是主要原因!

2020-12-24 籠子裡的平田君

導讀:1832年,法國人畢克西發明了手搖式直流發電機,從此開啟了人類利用電能的大門!雖然直流發電機為人類帶來了極大的便利,但讓世界全面進入電氣化時代的,卻並不是直流電,而是後來出現的交流電!究竟是什麼原因導致直流電被「淘汰」的呢?

我們知道,中國的家庭用電標準是220V,50HZ,也就是220伏電壓,50赫茲頻率的交流電。事實上,不僅僅是中國,全世界所有國家採用的電流都是交流電,但實際上,在人類用電的初期,使用的卻是直流電!相對於交流電,直流電有太多明顯的缺點,最終才會被交流電所取代!

交流電的物理性能

交流發電機比直流發電機要簡單

1832年,法國人畢克西發明了手搖式直流發電機,1880年,特斯拉發明了世界上第一臺實用型交流發電機!

手搖式直流發電機

單從時間上來看,交流發電機的出現時間比直流發電機的出現時間晚了近50年!然而在這將近50年的時間裡,直流發電機雖然被多次完善,卻始終沒有大的技術性突破。

交流發電機出現後,人們發現在發電量相同的情況下,交流發電機的設備要比直流發電機的設備簡單的多!這也就意味著,生產同樣電量,交流發電機的成本要更低!這也是交流發電機的優點之一。

在交流發電機發明之後,僅僅過了8年時間,特斯拉就把交變電流引向實際應用,建成了世界上第一個交變電流電力傳送系統。這種實用性是直流電遠遠無法比擬的!

特斯拉和交流發電機

直流電傳輸比較麻煩

雖然交流發電機的設備簡單是其主要優勢,但真正讓交流電變得大眾化還是因為它的傳輸性能。

直流輸電是歷史上最早的輸電方式,最開始的時候,人們對電能的需求量不大,直流輸電還能夠滿足用電需求。但隨著人類社會電氣化程度的日益完善,用電功率也越來越大,局限於當時的科技水平,直流輸電設備無論是從造價還是實用性方面都無法與交流電相比!所以交流電逐漸取代了直流電。

遠距離高壓輸電

而且交流電還有一個好處,交流電的電壓變換很容易通過變壓器實現,這樣高壓輸電的過程就比較容易。而直流電電壓無法通過變壓器進行升壓或降壓,只能通過專門的電子電路進行升壓或降壓變換,非常麻煩。

但隨著現代科技的飛速發展,直流輸電技術也被逐步完善,超遠距離直流輸電已成為了可能。

尤其是隨著世界上電壓等級最高、輸送容量最大、送電距離最遠、技術水平最先進的直流輸電工程——向家壩-上海正負800千伏特高壓直流輸電示範工程的完成。直流輸電重新走到了人們面前!

直流電真的一無是處嗎

既然交流電能夠全面取代直流電,那是否意味著直流電一無是處?最終會被時代所淘汰?

其實不然!事實上,直流電在很多領域都有著無可替代的地位!

我們常用的電腦、手機以及一些精密的高科技電子儀器,為了保持它們工作的穩定性,往往需要保持穩定的輸入電壓和電流,而交流電則無法滿足這一點。在這種情況下,就需要將交流電通過轉換器轉換成直流電。

直流電在高科技領域的應用

所以說,雖然目前世界上幾乎所有的電能都是交流電,而交流電也為人們的生活帶來了極大的便利,但在一些需要穩定性的高科技領域,直流電還是有著無可替代的作用!不會輕易被時代淘汰!

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