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有没有想过,为什么手机充电插头比一般插头大?
其实严格来讲,这个“插头”叫开关电源适配器,目的是将电网传来的交流电转换为直流电传输进电子设备中。笔记本电脑的电源适配器更大,冬天暖手更方便~
那为啥要把交流电换成直流电呢?让我们从头讲起。
电是一种自然现象。电荷静止或移动会产生很多有意思物理现象,比如雷雨天气中会看到的闪电、冬天脱毛衣的时候噼里啪啦的火花。后来,科学家们从各种电效应中发现规律,于是发明出了电池、发电机、电动机。
先用直流电,还是先用交流电?
220伏/50赫兹交流电是我国的供电标准,所以很多人都以为家用电器用的都是交流电。至于直流电,大概除了那句广告中会念叨的“直流变频空调”,想不到其他的了吧。
其实,直流电应用很广泛,你肯定见过,也用过。比如:
定义
直流电,是指方向不随时间发生变化的电流。
交流电,是指大小和方向都发生周期性变化的电流。
从示波器观测,一个是直的,一个弯的……
反正都是电,感觉差别不大?
No~ No~ No~
让我们翻开历史,讲点八卦!
直流电,是电力革命急先锋。在早期的电磁学实验中,人们总是想方设法把产生的电能转变为直流电。
1879年,托马斯˙爱迪生制成第一只碳丝白炽灯,吸引了大量投资。此后,小爱同学一路顺风顺水,1882 年的一个夜晚,110 伏的直流电输送到纽约曼哈顿整个街区……大家终于可以扔掉煤油灯啦~
然而,直流输电的弊端也随着使用范围的扩大而逐渐显现:电压不变的情况下,供电距离的增加和用户的增长加剧了线路损耗。小型直流中心电站供电区域仅限于2公里不到的方圆内。
因为损耗量=电流²✕电阻,所以减小电流就能减少损耗。
在传输功率保持不变的情况下,电流和电压成反比,所以,提高电压就能减小电流,减小损耗。
当时高压直流技术尚不成熟,直流电变压比较复杂。这时候,塞尔维亚小青年尼古拉˙特斯拉背着书包,跨越大洋奔向偶像爱迪生。他有一个不太成熟的小建议——交流输电。交流电机比直流电机结构更简单,容易变压,可以简单、经济、可靠地解决提高输电电压的问题。
可是,这个建议被霸道总裁拒绝了。有人说是因为小爱同学没上过几天学,不懂高数,交流电对他来说有点抽象。为了阻挠交流电发展,爱迪生除了当众做交流电电死动物实验、发动媒体报道交流电事故,还促成电椅的发明——用交流电执行死刑。
当然,在这场交直流之争中,具有远距离输电优势的交流电还是赢了。(注意哦,这里讲的是输电。)
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