交流电在应用中比直流电有哪些优点?
交流电在应用中比直流电有哪些优点?在我们日常生活中电力使用的两种基本方式是交流电和直流电 。照明、动力用电绝大部分是交流电,而手机、电脑等又是直流电 。但是我们知道,大型的发电机组发出的电都是高压交流电,因此在使用过程中,必须采取一定的措施进行电力变换,如升压降压,交直流变换等,才能满足不同负载对电力特性的要求 。
什么是交流电?什么是直流电?一般情况下,发电机组发出的电是交流电,也是典型的正弦波交流电 。其大小和方向是随时间变化而变化的 。直流电,一般情况下其大小和方向都不随时间变化而变化 。虽然说交流电它的大小和方向随时间变化而变化,但只要电流方向随时间变化而变化也是交流电,例如方波交流电、三角波交流电 。直流电直流电虽然方向及大小都不随时间变化而变化,但是当方向保持不变,电流大小随时间变化而变化也是直流电,如脉动直流电,用的干电池,使用过程中其电压是不断降低的,但其方向始终未发生变化 。
交流电比直流电有哪些优点?交流电的主要优点体现在发电和配电两大方面 。应该知道,发电机组能够发电是基于法拉第电磁感应原理的,正是由于法拉第电磁感应原理做基础,交流发电机发电经济且方便的把水能、化学能、风能等能源转换为电能 。就以同等功率的交流电和直流电来说,那交流电不仅造价低而且方便通过变压器升降压,配电送电极为方便 。
所以交流电相比直流电而言,简单的说就是获取容易,输送电能造价低、变压容易 。直流电比交流电有哪些优点呢?直流电的优点主要体现在输电方面 。输送同等功率的电,直流电线路用线材少于交流电线路所用线材 。而且直流电是没有电容电流产生,损耗非常低 。直流电系统发生故障的损失比交流电系统小 。其实都知道,远距离输送电的线路是有电阻、容抗、电抗存在的 。
这样,定会造成大量的电能损耗和电压损失 。因此,高压交流电输送过程中要想减小线路上的电压损失 。一是降低输电电流,二是减小输电导线的电阻 。根据P=UI=l^2R可知,要想降低输电电流,只要保持输电功率不变,提高输电电压即可 。要想减小输电导线电阻,只要保持输电功率不变,增加输电导线的横截面积即可 。综上所述,交流电输送和直流电输送这两种方式都有各自的优缺点 。
电为什么要分交流电和直流电呢?两者之间有什么区别?
答案:交流电和直流电的区别是:交流电的大小和方向随时间作周期性的变化,而直流电大小和方向不随时间变化;至于为什么要分交流和直流,要从历史发展中去解释,两种电流也在相互竞争不断完善 。最早的直流电并不是发电机产生的,而是电池产生的,1799年物理学家伏特利用盐水和锡锌金属片做成了一个原电池,两块金属之间会有电子的移动,产生了直流电 。
利用原电池的方法,1801年英国化学家汉弗里·戴维给铂丝通上直流电,铂丝发出耀眼白光,虽然这种电灯的成本极高,也没有惰性气体保护非常容易氧化,用不了几分钟就报废了,但电灯的原型已经诞生,这年爱迪生还没有出生 。严格来说,爱迪生并不是第一个发明电灯的人,在爱迪生之前已经有大约20个人发明了早期电灯模型,但由于当时电灯内部抽真空技术并未被发明,灯丝材料的耐久性还有待提高,所以商用电灯迟迟未能上市,百姓只能用煤油灯 。
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