大家有没有想过,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。
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!
1884年,一个名叫特斯拉的年轻人带着前雇主的介绍信,匆匆登上了开往美国淘金圣地的轮船。他要去找他的偶像——托马斯·爱迪生,希望他能帮助自己完成交流电系统的发明。
▲托马斯·爱迪生
信上写着:
“亲爱的爱迪生:我认识两个伟人,一个是你,另外一个就是这位年轻人。”
当时,爱迪生正在向全世界推销自己的直流电系统,根本不看好交流电。但凭借这封信,特斯拉还是如愿进入了爱迪生的团队。
爱迪生承诺,如果他解决了“直流发电机与电动机问题”,就付给他相当于今天的一百万美元的奖金。
但当特斯拉把爱迪生的机器修好,并问“说好的一百万呢?”
爱迪生竟笑了,他说:“特斯拉,你不懂我们的美国式幽默。”
心中偶像人设崩塌,被戏弄的特斯拉愤而出走,独立门户,从此,专心致志地做他的交流电系统。
▲特斯拉与交流电机
当时,爱迪生的直流电系统要求每一平方英里内就要有一个发电站,并且因为传输过程中的损耗过大,传输距离也十分受限,而特斯拉的交流电系统用的导线更细,电压更高,传输损耗小,传输距离远。很明显,交流电更有优势。
那处于劣势的爱迪生做了什么?
为了“黑”交流电,爱迪生脑洞大开。贿赂政府官员,把死刑由绞刑改为交流电电刑。
▲交流电电刑椅
甚至雇用小孩子,用交流电将流浪猫狗电死,以此宣传交流电“是十分危险”的。
好在特斯拉笃定“你黑不黑,交流电就在那里”的信念,通过哥伦比亚博览会的照明工程,展示了交流电的可靠性和安全性,最终赢得了“电流之战”,也还了自己清白。
▲哥伦比亚世界博览会鸟瞰图
从此,交流电被认可,取代了直流电,成了供电主流。
随着线路电压不断提高,输送功率和输送距离不断增大,直流电又得到工程师们的青睐。因为直流电不需要整流滤波,没有相位差,比较稳定。直流电如何升压呢?
简单讲,升压工作交给交流做,交直流再转换一下就好啦~而且,从经济性上看,虽然直流换流站比交流输电的变电站造价高,但是直流线路只要正、负两根线,交流线路三相需要三根线,直流线路造价更低,所以距离越长,越适合直流输电。
目前世界上电压等级最高的输电工程就是直流工程——±1100千伏准东—皖南工程。工程线路全长3324公里,比哈尔滨到海口的直线距离还长。
在输电领域,一般超过30公里的水下电缆、 两个交流系统之间的异步联接也都是用的直流电。
交流电和直流电各有特点,有人打比方说,交流电像高速铁路,直流电像空中飞机,一个中途可以停车,一个点对点飞。用哪个,要具体问题具体分析。
回到家用电器领域,IT产品(如手机、电脑)和绝大多数家电内部均使用直流电。因为笔记本和手机要求轻便,所以整流器放在外面,而台式电脑、冰箱、空调等就把整流器放到了电器内部了。
为什么?回到本质,直流电是连续不断从正极流向负极,交流电是波动的。而电子元器件是通过识别高低电位来工作的。
例如电脑,有电位为1、无电位为0,交流电本身就会有过零点的电位,这样电子元器件就无法进行正确的逻辑判断。
电学是一门不断发展的复杂学问,这篇文章显然是无法详细说明每一种情况的。但是,如果女朋友问“带手机充电插头了吗?”你可以从容地拿出这篇文章,纠正道:“亲爱的,这个叫电源适配器。”
免责声明: 本文转自网络,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请及时与我们联系删除,谢谢!
0人已收藏
0人已打赏
免费2人已点赞
分享
电气资料库
返回版块70.13 万条内容 · 753 人订阅
阅读下一篇
一文带大家了解常见零线带电的原因及解决办法交流电源线分为零线(标志字母为"N"Neutral wire)和火线(标志字母为"L"Live Wire)。以及与大地相连的导线; 火线、零线、地线都是连接在三孔插座的导线,火线与零线之间保持呈正弦振荡式的压差。由于大地和零线电位相同,故火线与地线也保持呈正弦振荡式的压差。 零线带电是没有良好接地的体现,如果良好接地了,电流会流入地下,用试电笔不会检测出来。如果用试电笔检测出零线带电,要么是零线断了,要么是接触不好。因此,这不是零线带电的原因。
回帖成功
经验值 +10
全部回复(0 )
只看楼主 我来说两句抢沙发