交流電是怎麼發明的?有了直流電,為什麼還要發明交流電?

2021-01-08 科學信仰孫晨

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電的發明使人們的生活從根本上發生了變化,而我們都知道,電可以分為直流電和交流電,兩者到底有什麼區別呢?

眾所周知,直流電的發明者是愛迪生,但其實這麼說並不是準確,準確一點來說,愛迪生的發明主要是電的應用,而早在愛迪生之前,物理學家伏特就已經發明了可以產生直流電的原電池。原電池與我們日常所使用的電池不是一回事,原電池是一種能夠把化學能轉化為電能的裝置,而伏特所發明的原電池也非常簡單,就是鹽水再加上金屬片。

大多數人了解愛迪生都是因為愛迪生發明了燈泡,不可否認,的確是因為愛迪生,人們才用上了電燈,但說燈泡是愛迪生發明的,其實還是存在爭議的,愛迪生的發明實際上是通過收購別人的燈絲專利,然後再通過反覆進行商業化改良而完成的。

愛迪生發明燈泡的過程雖然存在著爭議,但無可爭議的是,愛迪生的確在電力的推廣和應用上做出了貢獻。

愛迪生曾說過這樣一句話:「電力就是一切,不需要複雜精密的齒輪,沒有危險,也沒有汽油的惡臭,甚至沒有噪音」,不可否認,時至今日,愛迪生的這番言論仍然可以稱得上是一句不錯的廣告語。只是發明燈泡還不行,關鍵是要讓所有人都能夠用上電燈,這就必須要建立發電站了,而當時所使用的還是直流發電站。

什麼是直流電呢?直流電的大小和方向不隨時間進行變化。這就產生了一個問題,電能在傳輸的過程中會發生耗損,而且傳輸的距離越遠,耗損就越嚴重。所以實際的使用情況就是,距離發電站越近,居民家裡的電燈就越明亮,而距離發電站越遠,電燈就越昏暗。

電能在傳輸的過程中大量耗損,這在當時是一個無法解決的問題,因為當時認為直流電是無法升壓的。

所以為了能夠讓城裡的所有居民都用上電燈,就必須要多建發電站,每隔一段距離就建設一座發電站,這樣做成本還是挺高的,但也沒有更好的辦法了。當時在愛迪生的公司裡有一個頗具才華的年輕人,他叫做特斯拉。

因為一直受到愛迪生的打壓,所以難以嶄露頭角,終於,他離開了愛迪生,開始專心研究一種新的電力系統,交流電。交流電和直流電不同,它的大小和方向可以隨著時間進行周期性變化。所以交流電可以進行升壓,這是一個簡單的電學常識,電壓升高了,電流自然就減小了,所以損耗也就小了,使用交流電系統,只要先提高電壓,再在各居住區安裝變壓器,就可以保證電壓的穩定。

有了交流電就再也不需要滿世界建造直流電發電站了,此時直流電與交流電可以說是已經高下立判。

任何一種新事物的誕生總是要受到舊事物的打壓,交流電的興起令一個人慌了,他就是愛迪生。如果大家都去使用交流電,那他滿世界建造的直流發電站怎麼辦呢?於是愛迪生開始不遺餘力地打壓交流電。

不過作為一個科學家,愛迪生的打壓還是尊重事實的,他向民眾解釋了交流電的危險,並且還進行了展示,用交流電電死了大象。交流電的確能夠電死大象,這是事實,但愛迪生並沒有告訴人們,不光交流電能電死大象,直流電也一樣能電死大象。雖然愛迪生的打壓取得了一定效果,但無法阻止歷史的車輪向前滾動。頗具商業眼光的愛迪生,這一次是失算了。

不過交流電雖然興起了,但直流電也並沒有退出歷史的舞臺,在現代技術的加持下,直流電又有了新的發展。

直流電之所以會被交流電取代,是因為直流電無法升壓,這樣就導致在傳輸過程中耗損嚴重。直流發電機的確是無法升壓,但是交流發電機可以,交流發電機在經過換流器之後就可以產生超高壓的直流電,電壓上去了,電流就下來了,損耗也就減小了,直流電也就再次具備了使用價值。

目前世界上很多國家都有直流電輸電線路。雖然具備了遠距離傳輸的能力,不過直流電與交流電在應用上還是存在差別的,直流電不能夠中途供電,只能夠點對點傳輸,但因為成本更低,所以非常適合點對點的遠距離輸電,也正是因為如此,直流電並不會退出歷史的舞臺。

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  • 交流電和直流電居然是這樣發明的,漲知識了!
    那為什麼會有直流電和交流電呢?為什麼不能統一使用呢?這就需要去歷史捲軸中尋找答案。從電的發展歷史看,是愛迪生發明的直流電,但一個叫特斯拉的年輕人卻執著於交流電的發明。愛迪生為了向全世界推銷自己的直流電系統,向特斯拉承若到:「如果你幫我解決了直流發電機與電動機的問題,我就付給你一大筆獎金」。
  • 為什麼電還要分直流電和交流電?到底有什麼差別?可算是知道了
    但是後來為什麼又會出現交流電吶?在電的發展上來說,直流電是愛迪生發明的,但是它在發明了直流電之後,又有一個科學家發明了我們現在信息通訊中所用的交流電。可是剛開始的交流電發展並不是很好,這是因為這個發明電的著名科學家,他做了一件對自己有利對人們有害的事情,他為了他的直流電事業發展更好,他抹黑交流電,並且還宣傳說交流電對人有危害。
  • 什麼是交流電?交流電和直流電的區別
    兩者在使用中有許多區別,各有各的好處。尼古拉-特斯拉和愛迪生兩人的恩怨大家應該都有所聞,這兩人曾經因為交流和直流電引發「電流大戰」。 19世紀,愛迪生發明了直流電,是直流電的推廣者,當時幾乎所有人都認定直流電了,認為直流電的電流的方向始終不變,而交流電自始至終反覆使電流的方向和大小在發生變化,在實踐中是不可能使用交流電的。
  • 直流電更適合家用,為什麼民用電卻是交流電?看完長見識了
    我國的民用電是220v 50Hz的交流電,世界上其他國家雖然電壓和頻率跟我國不盡相同,但是無一例外使用的都是交流電,交流電如此普及,但是在日常生活中我們會發現,除了帶電機的和純電阻電器,其他家用電器基本上都不能直接使用交流電,而是要先轉換為直流電,比如電腦、電視、微波爐、電磁爐、充電器等等
  • 生活小常識:直流電和交流電的區別?
    電可以分為直流電和交流電,二者的性質截然不同,作用不同,應用不同,這也是電力作業人員的基本常識,那麼為什麼要分直流電和交流電呢?
  • 解析電為什麼要分交流、直流?
    後來,科學家們從各種電效應中發現規律,於是發明出了電池、發電機、電動機。先用直流電,還是先用交流電?220伏/50赫茲交流電是我國的供電標準,所以很多人都以為家用電器用的都是交流電。至於直流電,大概除了那句廣告中會念叨的「直流變頻空調」,想不到其他的了吧。
  • 電為什麼要分交流、直流?
    交流電是指電流方向隨時間作周期性變化的電流,電流變化的頻率我們一般使用Hz來表示,例如我國的家庭用電的頻率就是50Hz,表示電流在一秒內發生了50次周期性變化。當初因為電池的發明,讓人們真正的使用上了電,後來法拉第又發現了電磁感應現象,於是發明了世界上第一臺能產生連續電流的發電機,就這樣電走進了千家萬戶。
  • 什麼是直流電DC,什麼是交流電AC?
    但要說歷史,在19世紀的歐美,還經歷了直流電和交流電的激烈鬥爭。鬥爭的雙方都是當時學術界的權威和泰鬥級人物。尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla,1856年7月10日~1943年1月7日)——交流電的鼻祖他是前南斯拉夫的發明家,現在歸屬於塞爾維亞裔美籍發明家、機械工程師、電氣工程師。
  • 電流為什麼要分為交流電和直流電?
    電是靜止或者運動的電荷產生的一種現象,電荷在導體中運動時便會形成電流。電流為什麼要分交流和直流?這並不是人為主觀劃分的,而是按照不同電流的自身特性而劃分的,最直觀的表現就是電流波形的不同。交流和直流各有優點、各有用處歷史上愛迪生和特斯拉就爆發了直流和交流之爭,最終以特斯拉支持的交流電勝出而結束。人類最先商用的是直流電,隨著技術的進步,後面才大規模推廣使用交流電。實際上交流電和直流電沒有熟好熟壞之分,各有各的用處。
  • 特斯拉的交流電早就打敗了直流電,為什麼現在又要搞直流輸電?
    有一個縈繞在心頭已久的問題,我們日常生活中碰到的設備幾乎都用直流電,但為什麼進戶的電線卻是交流電呢?這個交流電還需要變壓器降壓到低壓,然後整流、濾波和穩壓後才能供給電子設備,不能一開始供直流電嗎?交流電和直流電,到底是哪個好?直流電壓和方向隨著時間增加不會變化,而交流電則隨著時間改變,它的電壓和幅度都會發生周期性的改變!
  • 直流電、交流電:跨越百年的世紀之爭!
    No~ No~ No~一、直流電、交流電之爭,可追溯到誕生之日!1884年,一個名叫特斯拉(不錯!Elon Musk將自己的電動車命名為特斯拉就是為了向他致敬!)的年輕人帶著前僱主的介紹信,匆匆登上了開往美國淘金聖地的輪船。他要去找他的偶像——託馬斯·愛迪生,希望他能幫助自己完成交流電系統的發明。
  • 直流電和交流電的區別及使用範圍
    直流電有正負極,交流電沒有。直流電的發明者是愛迪生,交流電的發明者是特斯拉。順便爆點八卦。特斯拉和愛迪生是同時代的人,而交流電的應用領域現在看來甚至超過了直流電。但是我們對前者耳熟能詳但是卻對後者感到陌生的原因在於,在交流電被發明出來的時候,愛迪生大肆宣傳交流電的危險性,稱特斯拉為科學界的「異端」。
  • 電為什麼要分交流、直流?為什麼不統一?
    為什麼不統一?電為什麼要分直流電和交流電?這是因為直流電和交流電有不同的特點。下面我根據自己的理解來試著分析一下各自的特點。而直流電壓雖然不具備交流電的特性,但它同樣有很多特性和優點是交流電所不具備的。比如在儀器設備和各種電器內部,百分之九十多以上的供電部位,都是採用各種高低不同的直流電壓供電。直流電的特性是有確定的正負極性,電流方向也是確定的,同時電流強度大小也不會隨意變化。
  • 特斯拉:我就是一個工程師,並沒有發明交流電
    「交流電」是自然現象,根本無需「發明」,只能被發現,即使是發現,也與特拉斯八竿子打不著邊。第一個發現交流電效應的是英國著名科學家麥可·法拉第。法拉第也被科學界公認為「交流電之父」。這個也不是高科技,自從無線電發明的那天起,這個就立即被馬可尼注意到了,並且做了詳細的研究。交流電未必就比直流電偉大不可否認,交流電確實改變了世界。而特斯拉改進了高頻交流電機的一種,全世界目前都是在大量使用交流電,但是,不能由此就說明交流電比直流電更有價值。
  • 直流電和交流電怎麼區分?
    交流電和直流電在我們生活中應用都很多。雖然大部分電氣設備需要的是直流電,但是由於交流電方便輸送、損耗少,所以生活中大部分用的還是交流電。
  • 關於交流電和直流電的起源,你了解多少
    交流電是指大小和方向都隨時間變化而變化的電流,而直流電大小和方向不隨時間變化,是恆定的。兩者在使用中有許多區別,各有各的好處。尼古拉-特斯拉和愛迪生兩人的恩怨大家應該都有所聞,這兩人曾經因為交流和直流電引發「電流大戰」。
  • 一招教你區別直流電和交流電
    ,比如乾電池輸出的電流為直流電,而市電就是交流電。大家是否考慮過直流電和交流電的區別,其可以通過什麼方法可以把直流電和交流電檢測出來呢?     一、直流電     直流電要比交流電發明的要早,那麼什麼樣的電流稱為直流呢?
  • 交流電之父——特斯拉對交流電的貢獻
    交流發電機就是他發明的,而愛迪生鍾愛自己發明的直流發電機,極力打壓Tesla。如果Tesla不是被迫放棄了交流電的專利權供世人免費使用(每馬力$2.53),那他會是世界上最富有的人,他的夢想就是給世界提供用之不竭的能源。特斯拉從不在意他的財務狀況,於窮困且被遺忘的情況下病逝,享年86歲。雖然他是一個絕世天才,但很遺憾沒有多少人記得他。
  • 直流電為什麼會被交流電取代?這幾個缺點是主要原因!
    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?
  • 尼古拉·特斯拉VS愛迪生——交流電與直流電之戰
    1899年,他發明了X光(X-Ray)攝影技術。其他發明包括:收音機、傳真機、真空管、霓虹燈管、飛彈導航等。以他的名字命名了磁密度單位(1Tesla=10000Gause),表明他在磁學上的貢獻。他的發明很大一部分在當時看來都是非常超前的思想,在他去世幾十年之後才發揚光大。而他也一直被稱為最接近神的男人。