為什麼民用電壓不是100伏、200伏這種整數,而是110伏、220伏?

2020-12-23 翰林編修館

最開始的電壓並沒有統一標準。

儘管在公元前2750年,古埃及人逆天的從電鰻水中生物中觀察到了「電」的存在,並命名為「尼羅河的雷使者」。但比較正規的使用可以追溯到愛迪生,之前關於「電」多停留於理論層面。

愛迪生

愛迪生有多不得鳥,我們小時候教材已經寫得淋漓至盡,一生的發明共有兩千多項,擁有專利一千多項。

其中最有名的發明當屬電燈。經過大量的實驗,電燈的材料竹炭絲,100伏左右時的效果最好,而且100伏也正好是整數,所以愛迪生將100伏定為標準電壓。

但在投入使用的時候卻發現了新的問題,實驗室的環境是特殊而完美的,對電的使用效率非常高,損失可以忽略不計。但現實中做不到這點,電線材料、電線截面、電線長度和負載電流等多重因素影響電損,真正加於電燈上的電壓僅有90伏。

於是,愛迪生電燈公司的工程師們把發電機端的電壓上調了10伏,變成110伏,完美的解決了這個問題。而110伏也慢慢成了標準。

再後來,另外一個神人尼古拉·特斯拉出現了,今天電動車特斯拉就是用他命名。

當時特斯拉在愛迪生的公司裡工作,愛迪生的電力系統遇到一個問題:電的傳輸距離超過1公裡,損耗十分嚴重,無奈之下,只能每公裡建一個發電站,成本實在太高。

特斯拉在思考風車效應

特斯拉不負眾望,研究出了交流電發動機,可以大大增加電的傳輸距離。

愛迪生很認可這一發明,但是沒有大規模採納,不過依然很快註冊了專利,但是卻沒給特斯拉應有的報酬。

特斯拉失望至極,跳槽到了愛迪生老對手:美國發明家和企業家喬治·威斯汀豪斯的西屋公司。

特斯拉關於飛碟的研究

在這裡,特斯拉將交流電發動機不斷改良,最初的交流電是3相的240伏。後來出於安全考慮,也為了適應現有電器的110伏荷載設計,他也把電壓降低到了110伏。

歐洲國家主要是200伏到230伏之間,同樣考慮到損耗等情況,用220伏的要遠遠多於200伏,所以漸漸成為標準。

目前比較常見的是兩個標準:歐洲標準220V50Hz,美洲標準110V60Hz。

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