每天學習一點:交流電和直流電:AC電和DC電

交流電（AC）和直流電（DC）是兩種形式的電流，每種電流都有其優點和缺點。決定選擇AC與DC的是取決於AC和DC的應用和屬性。

電路中電流類型的主要區別之一是電流是交流電還是直流電。

交流電和直流電都廣泛用於電氣和電子電路，每中類型的電力用於不同的目的。

AC和DC都有自己的特性，並提供可在不同情況下使用的不同優點。

什麼是直流電（DC）

顧名思義就是直流電，DC是一種向一個方向流動的電力形式 - 它是直的，這就是它的名字的由來。

基本電路中的直流電

直流電（DC）的特性可以在上圖中顯示。從上圖中，可以看到電流僅為正的或者為負的。

直流電的圖形表示

直流電（DC）的應用

直流電（DC）可以用於很多領域：

電池：不可充電和可充電的電池只能提供直流電。可充電電池還需要使用直流電電源來對其充電。

電子設備：所有設備，如計算機，收音機，行動電話，實際上所有電子設備都使用直流電為電子電路供電。雙極電晶體，FET和使用這些元件的集成電路都需要直流電來為它們供電，如果提供反極性則會損壞。雖然這些物品中的許多都是由交流電源供電，但是在該單元內有一個稱為電源的單元，它將輸入的交流電轉換成具有電子項目內所需要的正確電壓的直流電。

某些電氣設備：雖然很多電氣設備使用交流電，但有些使用直流電。

太陽能電池板：用於發電的太陽能電池板直接從太陽能電池板本身產生直流電。當與交流電源一起使用以饋入電源或為交流電源提供本地交流電源時，需要一個稱為逆變器的裝置來將來自太陽能電池板的直流電DC轉換為交流電。

什麼是交流電（AC）

交流電（AC）與直流電（DC）不同。顧名思義，某個時刻它首先在一個方向上流動，然後在下一個時刻它又在另一個方向上流動。

交流電的圖形表示

上圖顯示了當前電流波形隨正弦波變化，電流首先在一個方向上移動然後再在另一個方向上移動。

通常更常見的是看到電壓變化。再次對於交替波形，電壓將變為正或者變為負。

可以看出，對於電流和電壓，波形變化，在該示例中，首先變為正，然後變為負。

交流電正弦波的圖示

正弦波易於呈現和理解，但是各種其他波形也可以構成具有交流電的交替波形。

關於交替波形有一些重點。第一個是波形的時間段。這是從波形的一個周期點到下一個相同周期點的時間。通常峰值是最容易看到的，但是也可以採取任何一點 - 例如，當在給定方向上達到特定電壓時 - 這可能是電壓觸發點等。過零點是另一個易於識別的點。

關於交替波形的另一點是其頻率。這是在一秒鐘內看到波形上給定點的次數，並且以赫茲為單位測量，其中1 Hz是每秒一個周期。所示的示例具有3Hz的頻率，因為在一秒內可以看到該電流波形的三個周期。

作為其他示例，主電源具有取決於國家的規定，通常為50Hz或60Hz的頻率。歐洲和許多其他國家使用50赫茲，而北美洲，加勒比海國家和一些南美洲國家使用60赫茲。

交流電（AC）的應用

交流電流（AC）傾向於用於配電。它的優點是可以使用簡單的變壓器輕鬆轉換為其他電壓 - 變壓器不適用於直流電。

如果功率以高電壓分配，則損耗要低得多。以250伏電源為例，帶有4安培和1Ω導線電阻。作為功率，瓦特=伏特x安培，所承載的功率為1000瓦。功率損耗為(I^2) x R = 16瓦。

如果一條電壓線承載4安培但電壓為250 000伏特，即250千伏，並且線路承載4安培，那麼功率損耗仍然相同，但對於整個傳輸系統承載1兆瓦的功率來說16瓦特的功率損耗幾乎可以忽略不計。

出於這個原因，高壓用於電力傳輸，然後降低到相對安全的水平以用於家庭和商業物業中。

使用交流電來進行高壓電力傳輸

鑑於交流電用於供電系統，它也用於電動機，加熱和許多其他物品，而不需要將其轉換成直流電。

AC vs DC

在許多領域，可以決定使用AC與DC，既確定哪種形式的供電最適合給定的應用。

交流電（AC）和直流電（DC）都有其優點和缺點，但這意味著可以選擇為任何給定的用途或應用選擇最佳的電源。交流電，AC通常用於配電，這就是為什麼我們家中和工作中的電源插座提供交流電來為任何需要電力的地方供電，但直流電（DC）更廣泛地用於電子電路板本身和許多其他應用。

交流電源（AC）和直流電源（DC）都廣泛用於電氣和電子行業，每個行業都有自己的優勢。

AC和DC都能夠提供電力傳輸，但效益略有不同。