交流電與直流電的作用

熱心網(wǎng)友：交流電一般有一定的峰值，相位會(huì)不斷的變化，有一定的頻率，可以通過變壓器變換電壓的大小，可以通過電容。直流電相位一定，平穩(wěn)，有固定的正負(fù)級，不能通過變壓器變換大小，不能通過電容，比如干電池、蓄電池等都屬于直流電?！　? 交流電一般作為民用或工業(yè)用電，可以根據(jù)用電器的需要選擇合適的電壓，直流電因其攜帶方便，廣泛用于各種便攜設(shè)備中。高壓直流輸電方式與高壓交流輸電方式相比，有明顯的優(yōu)越性．歷史上僅僅由于技術(shù)的原因，才使得交流輸電代替了直流輸電．下面先就交流電和直流電的主要優(yōu)缺點(diǎn)作出比較，從而說明它們各自在應(yīng)用中的價(jià)值．　　交流電的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在發(fā)電和配電方面：利用建立在電磁感應(yīng)原理基礎(chǔ)上的交流發(fā)電機(jī)可以很經(jīng)濟(jì)方便地把機(jī)械能（水流能、風(fēng)能……）、化學(xué)能（石油、天然氣……）等其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；交流電源和交流變電站與同功率的直流電源和直流換流站相比，造價(jià)大為低廉；交流電可以方便地通過變壓器升壓和降壓，這給配送電能帶來極大的方便．這是交流電與直流電相比所具有的獨(dú)特優(yōu)勢．　　直流電的優(yōu)點(diǎn)主要在輸電方面：　?、佥斔拖嗤β蕰r(shí)，直流輸電所用線材僅為交流輸電的2／3～l／2 。直流輸電采用兩線制，以大地或海水作回線。與采用三線制三相交流輸電相比，在輸電線截面積相同、電流密度相同的條件下，即使不考慮趨膚效應(yīng)，也可以輸送相同的電功率，而輸電線和絕緣材料可節(jié)約1／3． 　　如果考慮到趨膚效應(yīng)和各種損耗（絕緣材料的介質(zhì)損耗、磁感應(yīng)的渦流損耗、架空線的電暈損耗等），輸送同樣功率交流電所用導(dǎo)線截面積大于或等于直流輸電所用導(dǎo)線的截面積的1.33倍．因此，直流輸電所用的線材幾乎只有交流輸電的一半．同時(shí)，直流輸電桿塔結(jié)構(gòu)也比同容量的三相交流輸電簡單，線路走廊占地面積也少．　?、谠陔娎|輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產(chǎn)生，而交流輸電線路存在電容電流，引起損耗．在一些特殊場合，必須用電纜輸電．例如高壓輸電線經(jīng)過大城市時(shí)，采用地下電纜；輸電線經(jīng)過海峽時(shí)，要用海底電纜．由于電纜芯線與大地之間構(gòu)成同軸電容器，在交流高壓輸線路中，空載電容電流極為可觀．一條200kV的電纜，每千米的電容約為0.2μF，每千米需供給充電功率約3×103kw，在每千米輸電線路上，每年就要耗電2.6×107kw·h．而在直流輸電中，由于電壓波動(dòng)很小，基本上沒有電容電流加在電纜上． 　?、壑绷鬏旊姇r(shí)，其兩側(cè)交流系統(tǒng)不需同步運(yùn)行，而交流輸電必須同步運(yùn)行．交流遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，電流的相位在交流輸電系統(tǒng)的兩端會(huì)產(chǎn)生顯著的相位差；并網(wǎng)的各系統(tǒng)交流電的頻率雖然規(guī)定統(tǒng)一為50HZ，但實(shí)際上常產(chǎn)生波動(dòng)．這兩種因素引起交流系統(tǒng)不能同步運(yùn)行，需要用復(fù)雜龐大的補(bǔ)償系統(tǒng)和綜合性很強(qiáng)的技術(shù)加以調(diào)整，否則就可能在設(shè)備中形成強(qiáng)大的循環(huán)電流損壞設(shè)備，或造成不同步運(yùn)行的停電事故．在技術(shù)不發(fā)達(dá)的國家里，交流輸電距離一般不超過300km而直流輸電線路互連時(shí)，它兩端的交流電網(wǎng)可以用各自的頻率和相位運(yùn)行，不需進(jìn)行同步調(diào)整． 　?、苤绷鬏旊姲l(fā)生故障的損失比交流輸電?。畠蓚€(gè)交流系統(tǒng)若用交流線路互連，則當(dāng)一側(cè)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，另一側(cè)要向故障一側(cè)輸送短路電流．因此使兩側(cè)系統(tǒng)原有開關(guān)切斷短路電流的能力受到威脅，需要更換開關(guān)．而直流輸電中，由于采用可控硅裝置，電路功率能迅速、方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)，直流輸電線路上基本上不向發(fā)生短路的交流系統(tǒng)輸送短路電流，故障側(cè)交流系統(tǒng)的短路電流與沒有互連時(shí)一樣．因此不必更換兩側(cè)原有開關(guān)及載流設(shè)備．　　在直流輸電線路中，各級是獨(dú)立調(diào)節(jié)和工作的，彼此沒有影響．所以，當(dāng)一極發(fā)生故障時(shí)，只需停運(yùn)故障極，另一極仍可輸送不少于一半功率的電能．但在交流輸電線路中，任一相發(fā)生永久性故障，必須全線停電．

熱心網(wǎng)友：1、交流電的作用：交流電被廣泛運(yùn)用于電力的傳輸，因?yàn)樵谝酝募夹g(shù)條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸?shù)碾娏髟趯?dǎo)線上的耗散功率可用P=I2R（功率=電流的平方×電阻）求得，顯然要降低能量損耗需要降低傳輸?shù)碾娏骰螂娋€的電阻。由于成本和技術(shù)所限，很難降低使用的輸電線路（如銅線）的電阻，所以降低傳輸?shù)碾娏魇俏ㄒ欢矣行У姆椒ā８鶕?jù)P=IU（功率=電流×電壓，實(shí)際上有效功率P=IUcosφ），提高電網(wǎng)的電壓即可降低導(dǎo)線中的電流，以達(dá)到節(jié)約能源的目的?！　?、直流電的作用：直流電主要應(yīng)用于各種電子儀器，電解，電鍍，直流電力拖動(dòng)等方面。直流電的方向則不隨時(shí)間而變化。通常又分為脈動(dòng)直流電和穩(wěn)恒電流。脈動(dòng)直流電中有交流成分，如彩電中的電源電路中大約300伏左右的電壓就是脈動(dòng)直流電成分可通過電容去除。穩(wěn)恒電流則是比較理想的，大小和方向都有不變。

熱心網(wǎng)友：交流電是大小和方向都隨時(shí)間變化的一種電。 　　交流電是用交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的,在發(fā)電過程中,多對磁極是按一定的角度均勻分布在一個(gè)圓周上,使得發(fā)電過程中,各個(gè)線圈就切割磁力線,由于具有多對磁極，每對磁極產(chǎn)生的磁力線被切割產(chǎn)生的電壓、電流都是按弦規(guī)律變化的，,所以能夠不斷的產(chǎn)生穩(wěn)定的電流。交流電的頻率一般是50赫茲,即每秒變化50次.當(dāng)然也有其它頻率.如電子線路中有方波的、三角形的等，但這些波形的交流電不是導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生的，而是電容充放電、開關(guān)晶體管工作時(shí)產(chǎn)生的。 　　直流電的方向則不隨時(shí)間而變化。通常又分為脈動(dòng)直流電和穩(wěn)恒電流。脈動(dòng)直流電中有交流成分，如彩電中的電源電路中大約300伏左右的電壓就是脈動(dòng)直流電成分可通過電容去除。穩(wěn)恒電流則是比較理想的，大小和方向都有不變。

直流電-簡介  直流電（direct current）是大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。又稱恒定電流。所通過的電路稱直流電路，是由直流電源和電阻構(gòu)成的閉合導(dǎo)電回路。在該電路中，形成恒定的電場，在電源外，正電荷經(jīng)電阻從高電勢處流向低電勢處，在電源內(nèi)，靠電源的非靜電力的作用，克服靜電力，再從低電勢處到達(dá)高電勢處，如此循環(huán)，構(gòu)成閉合的電流線。所以，在直流電路中，電源的作用是提供不隨時(shí)間變化的恒定電動(dòng)勢，為在電阻上消耗的焦耳熱補(bǔ)充能量。在比較簡單的直流電路中，電源電動(dòng)勢、電阻、電流以及任意兩點(diǎn)電壓之間的關(guān)系可根據(jù)歐姆定律及電動(dòng)勢的定義得出。復(fù)雜的直流網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)g.r.基爾霍夫方程組求解。它包括節(jié)點(diǎn)電流方程和回路電壓方程兩部分，前者指出，對于任一節(jié)點(diǎn)（3個(gè)或3個(gè)以上支路的交點(diǎn)），流入和流出節(jié)點(diǎn)的各電流的代數(shù)和為零，這是恒定條件的要求，后者指出，對于任一閉合回路（網(wǎng)格），各部分電壓降的代數(shù)和為零，這是靜電場環(huán)路定理的結(jié)果，兩者構(gòu)成了完備的方程組。