为什么现在没有直流电了（为什么家庭不使用直流电）

为什么家庭不使用直流电的答案可以追溯到直流电的固有特性及其与交流电（AC）相比的弱点。事实上，交流电流可以很容易地长距离传输，而不会造成太大损失。在相同电压下，它们在直接接触时也更安全。在本文中，我们尝试探讨这个问题。

电被定义为像导线一样穿过导体的电子电流。电流以两种方式建立，包括交流和直流。交流电流和直流电流之间的主要区别在于电子运动的方向。

直流电是指直流电。直流电流被定义为电的单向电流。在直流电流中，电子从负电荷区行进到正电荷区，方向没有任何变化。尽管有交流电，但这种状态可以在两个方向上移动。直流电可以穿过导电和半导体材料。

在直流电中，电流强度随时间变化，但电流方向保持不变。根据定义，直流是极性永远不会反转的电流。

交流和直流符号（参考：quora.com)

交流电是电荷流，它周期性地改变其方向。因此，电压电平随电流而变化。交流电是一种电流，用于将电力传输到人类生活或旅行的地方，如家庭、工业或其他建筑物。

交流发电机产生交流电，设计用于产生交流电。在磁场内，感应电流沿着旋转线环流动。电线旋转来自不同的方式，例如任何类型的涡轮机（风、水、蒸汽等）。

由于导线的旋转及其周期性地进入各种磁极，导线内部的电压和电流交替出现。因此，电流可以是不同的形状，例如正弦波、方波、三角形波形或其他波形。最常见的电流形状是正弦形状。

交流电压的正弦形式由以下公式表示。

V\left（t\right）=V_p{\mathrm{sin} \left（2\pi ft \mathrm{\Phi }\right）\ }

V（t） 是电压，它是时间和 V 的函数p是振幅。变量f是波的频率。此外，t 是自变量。最后，Φ是正弦波的相位。

例如，电池使用直流电流将电流传输到它所在的电路。在电池系统中，电能由存储在电池中的化学能产生。通过将电池连接到电路，从电池的负极到正极提供恒定的充电电流。

下图显示了交流和直流波形之间的差异。

交流和直流电流波形（参考：elprocus.com)

直流和交流电流可以相互转换。逆变器用于将直流电流转换为交流电，整流器用于将交流电流转换为直流电。

通常，直流电的主要来源是由电池、电化学或光伏电池产生的。然而，空调是世界上最受欢迎的一种。基于此方案，AC 将转换为 DC。

交流电通常出于不同的原因应用于配电系统。最重要的原因是准备从一个电压转换为另一个电压。使用 DC 执行此操作要复杂得多，成本也更高。所以为了转换直流电流，交流是由电子电路产生的，然后用变压器和整流器将其转换为直流电。

将交流电转换为直流电的过程是连续的步骤。首先，电源包括一个变压器，然后使用整流器将其转换为直流电。它限制电流反转，滤波器用于消除整流器输出中的电流脉动。

大量的交流电可以转换为几乎任何所需的电压，利用电力变压器（包括与产生的磁场相连的线圈）的能量损失非常小。

所有在室温下传输电力的导体都具有电阻，因此在电流期间会发热。

产生的热量与电阻和电流的二次功率成正比。

P=RI^2

为了减少能量损失，必须保持低电阻和电流。由于对损耗的指数效应，较低的电流比电阻重要得多。

功率是通过将伏特乘以安培来计算的。

P=VI

因此，对于特定功率，当电流保持较低时，电压必须很高。在下面的等式中，分数的分子是恒定的，但分母变大，因此分数的乘积减小。

V=\frac{P}{I}

输电线路中使用大型变压器来控制高电压值，以最大程度地减少损耗。

然而，高压并不安全，尤其是对于男人的生命，因此将高压电流引入房屋是不可接受的行为。

然后，交流电在居住地的当地变压器上快速有效地转换为几乎安全的电压。使用 DC 执行此操作并不容易或便宜。

家庭供电系统发电机（参考资料：windows2universe.org)

因此，在这里我们可以总结家庭中不使用直流电的所有原因。

• 从功能上讲，直流电压不能移动很远，除非它开始失去能量。
• 交流电流在城市内可以可靠地传输更长的距离并产生更多的电力。
• 对于相同的电压，直流比交流电更有害，因为如果触摸电压不超过零，释放会更麻烦。在直流电流的情况下，肌肉以稳定的力收缩。
• 直流电比交流电更容易发生电解腐蚀。
• 直流电弧不会很快淬灭，原因是电压不会通过零。
• 交流感应电机的制造和维护并不复杂。直流电机需要换向器和电刷或复杂的电子开关系统。
• 在变压器的帮助下，交流电流可以很容易地从高电压转换为低电压，反之亦然。因此，交流电压相对于直流电压的一个显着优势是根据要求升压和降低电压。
• 交流生产和通信可以使用比直流更少的变电站进行。
• 如果人体受到交流电击，交流电会在固定的时间段进出人体。然而，直流不断给人体带来麻烦。
• 被交流电包围的地方比直流电多。

长距离高压输电（参考：peoi.org)

交流电基本上用于发电和运输的工业。交流电为世界上几乎每个家庭提供电力。由于某些原因，DC主要不应用于这些目的。例如，与交流电相比，由于功率损耗更大而产生热量，引起火灾的危险更大，成本更高，以及在变压器的帮助下将高电压和低电流转换为低电压和高电流的问题。

交流电是电动机供电中更流行的电流，电动机是一种将电能转换为机械能的机器。直流电在包含通过将交流到直流适配器插入电源插座或使用 USB 电缆充电来充电的电池的设备中很常见。例子包括手机、手电筒、现代电视和混合动力汽车。

在中国，已经运行了一个项目，其中直流输电线路以比交流电更少的能量损失向家庭输送电力。它表明家庭使用直流电源正变得越来越流行。此外，西门子公司还建立了一条距离为65英里的高压直流线路（HVDC）。这些项目可以空前地使用可再生能源。

尽管如此，虽然较高的直流电压通常会导致更危险的电力传输，并且直流电网的监测可能具有挑战性，但当大交流电压从发电厂传输时，它们可以降低到更可靠的水平。

通过上述所有描述，专家们正在测试并展示传输电力的最简单方法。交流电流的电力传输已经反复证明自己。此外，直流电压正在达到不再被视为低效方法的地步。然而，交流电压仍然是最可靠的供电方式。 编译 陈讲运