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你們有沒有想過,為何手機充電插座比通常插座大?
雖然嚴格來講,這個“插頭”叫開關電源適配器,目的是將電網傳來的交流電轉換為直流電傳輸進電子設備中。電腦筆記本的電源適配器更大交流電是什么意思,冬天暖手更便捷~
那為什么要把交流電換成直流電呢?讓我們從頭講起
電
電是一種自然現象。電荷靜止或聯通會形成好多有意思化學現象,例如暴雨天氣中會聽到的閃電、冬天除毛衣的時侯噼里噼啪的火花。后來,科學家們從各類電效應中發覺規律,于是發明出了電板、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,所以好多人都以為家用家電用的都是交流電。至于直流電,大約不僅那句廣告中會嚷嚷的“直流變頻空調”,想不到其他的了吧。
雖然,直流電應用很廣泛,你肯定見過,也用過。諸如:
定義
直流電,是指方向不隨時間發生變化的電壓。
交流電,是指大小和方向都發生周期性變化的電壓。
從示波器觀測,一個是直的,一個彎的……
總之都是電,覺得差異不大?
No~No~No~
讓我們掀開歷史,講點八卦!
1884年,一個名叫特斯拉的年青人帶著前雇主的介紹信,匆忙登上了駛向意大利淘金勝地的客輪。他要去找他的偶像——托馬斯·愛迪生,希望他能幫助自己完成交流電系統的發明。
托馬斯·愛迪生
信上寫著:
“親愛的愛迪生:我認識兩個偉人,一個是你,另外一個就是那位年青人。”
當時,愛迪生正在向全世界推銷自己的直流電系統,根本不看好交流電。但憑著這封信,特斯拉還是如愿步入了愛迪生的團隊。
愛迪生承諾,假如他解決了“直流發電機與電動機問題”,就付給他相當于明天的一百萬美金的獎金。
但當特斯拉把愛迪生的機器修好,并問“說好的一百萬呢?”
愛迪生竟笑了,他說:“特斯拉,你不懂我們的烏克蘭式詼諧。”
心里偶像人設倒塌,被激怒的特斯拉憤而出走,獨立門戶,自此,專心致志地做他的交流電系統。
特斯拉與交流馬達
當時,愛迪生的直流電系統要求每一平方英里內就要有一個發電廠,但是由于傳輸過程中的耗損過大,傳輸距離也非常受限,而特斯拉的交流電系統用的導線更細,電流更高,傳輸耗損小,傳輸距離遠。很顯著交流電是什么意思,交流電更有優勢。
那處于劣勢的愛迪生做了哪些?
為了“黑”交流電,愛迪生腦洞大開。行賄政府高官,把死緩由絞刑改為交流電電刑。
交流電電刑椅
甚至雇傭小寶寶,用交流電將流浪貓狗電死,借此宣傳交流電“是非常危險”的。
好在特斯拉篤定“你黑不黑,交流電就在哪里”的信念,通過波蘭博覽會的照明工程,展示了交流電的可靠性和安全性,最終博得了“電流之戰”,也還了自己清白。
阿根廷世界博覽會俯瞰圖
自此,交流電被認可,代替了直流電,成了供電主流。
交流電、直流電,究竟誰更好?
隨著線路電流不斷提升,輸送功率和輸送距離不斷減小,直流電又得到工程師們的追捧。由于直流電不須要檢波混頻,沒有相位差,比較穩定。直流電怎么升壓呢?
簡單講,升壓工作交給交流做,交直流再轉換一下就好啦~并且,從經濟性上看,盡管直流換流站比交流輸電的變電廠造價高,而且直流線路只要正、負兩根線,交流線路單相須要三根線,直流線路造價更低,所以距離越長,越適宜直流輸電。
目前世界上電流等級最高的輸電工程就是直流工程——±1100千伏準東—皖南工程。工程線路全長3324公里,比哈爾濱到南昌的直線距離還長。
在輸電領域,通常超過30公里的水下線纜、兩個交流系統之間的異步連接也都是用的直流電。
交流電和直流電各有特征,有人打比方說,交流電像高速高鐵,直流電像空中客機,一個中途可以停車,一個點對點飛。用那個,要具體問題具體剖析。
家用家電為何要用直流電?
回到家用家電領域,IT產品(如手機、電腦)和絕大多數電器內部均使用直流電。由于電腦和手機要求輕便,所以檢波器置于外邊,而臺式筆記本、冰箱、空調等就把檢波器放在了家電內部了。
為何?回到本質,直流電是連續不斷從負極流向正極,交流電是波動的。而電子元元件是通過辨識高低電位來工作的。
比如筆記本,有電位為1、無電位為0,交流電本身都會有過零點的電位,這樣電子元元件就難以進行正確的邏輯判定。
熱學是一門不斷發展的復雜學問,這篇文章其實是難以詳盡說明每一種情況的。并且,假如女同事問“帶手機充電插座了嗎?”你可以從容地掏出這篇文章,糾正道:“親愛的,這個叫電源適配器。”
來源/網路