小便斗直流电和交流电区别

直流电和交流电区别 交流电和直流电的区别

也就是交流电，大小和方向随时间周期性变化的电流。

直流电则相反。公司一般用交流电送电，但也有高压直流电用于长距离大功率传输，海底电缆传输，异步交流系统之间的通信等。

与高压交流输电相比，高压直流输电具有明显的优势。历史上，只是因为技术原因，交流输电取代了DC输电。这里，比较交流传输和DC传输的主要优点和缺点，以说明它们各自的应用价值。

高压直流输电

交流电的优势主要表现在发电和配电方面:基于电磁感应原理的交流发电机可以经济方便地将机械能(水流能、风能……)和化学能(石油、天然气……)等其他形式的能量转化为电能；与同等功率的DC电源和DC换流站相比，交流电源和交流变电站的成本要低得多。交流电可以通过变压器方便地升压和降压，给电能的分配带来了极大的方便。这是交流电相对于直流电的独特优势。

DC的优势主要在动力传输方面:

①输送相同功率时，DC输电所用导线仅为交流输电的2/3 ~ 1/2。

与三线三相交流输电相比，DC输电采用以大地或海水为回流线的双线制。在输电线路负载面积和电流密度相同的条件下，即使不考虑趋肤效应，也能输送相同的电功率，而输电线路和绝缘材料可节省1/3。

如趋肤效应和各种损耗(绝缘材料的介质损耗、磁感应的涡流损耗、架空空线路的电晕损耗等。)考虑在内，用于相同功率交流输电的导线截面积大于或等于用于DC输电的导线截面积的1.33倍。因此，用于DC输电的导线几乎只有交流输电的一半。同时，DC输电的杆塔结构比同容量的三相交流输电简单，线路走廊占地面积小。

②在电缆传输线路中，DC传输中没有容性电流，而交流传输线路中有容性电流，造成损耗。

在一些特殊的场合，必须用电缆来输电。比如高压输电线路经过大城市时，采用地下电缆；电力线路通过海峡时，应使用海底电缆。由于电缆芯线与大地之间形成同轴电容，交流高压输电线路中空的电容电流极其可观。一根200kV电缆每公里电容约为0.2μF，每公里需要提供约3×103kw的充电功率。在每公里输电线上，每年消耗2.6×107 kw·h。

③DC输电时，两侧交流系统不需要同步运行，但交流输电必须同步运行。在远距离交流输电的情况下，交流输电系统两端的电流相位差会很大；虽然规定所有接入电网的系统中交流电的频率为50HZ，但实际上它经常波动。这两个因素造成了交流系统的异步运行，需要通过复杂庞大的补偿系统和综合技术来调节。否则，可能会在设备中形成强大的环流，从而损坏设备或导致异步运行断电。在不发达的年份，交流输电的距离一般在300km以内，而直流输电线路互联时，两端的交流电网可以以各自的频率和相位运行。

④DC输电的故障造成的损失小于交流输电。如果两个交流系统由交流线路互联，当一个系统短路时，另一侧将向故障侧输送短路电流。因此，两个系统的原开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关。在DC输电中，由于采用了晶闸管器件，可以快速方便地调节线路功率，短路电流基本不输送到DC输电线路上短路的交流系统，故障侧交流系统的短路电流与故障侧相同。

在DC输电线路中，各级都是独立调节的，互不影响。因此，当一极发生故障时，只需关闭故障极，另一极仍能输送不少于一半的功率。然而，在交流输电线路中，如果任何一相永久性故障，则必须切断整条线路。

另外提醒一下:DC输电系统中，只有输电环节是DC，发电系统和用电系统还是交流。

什么是交流电的周期 ？

发电机的基本原理是导线在磁场中切割磁感应线产生电流。由于导线在磁场中不按一定方向旋转和切割，产生的电流方向是周期性变化的。当电流发生变化时，我们身边的电器在使用时就会出现问题。比如灯在用的时候会一直闪。我们之所以看不到这种现象，是利用了我们眼睛的持续性。那么，如果电流方向每秒改变50次，每次需要0.02秒，也就是灯每秒闪烁50次，我们就看不到闪烁现象了。所以交流电的周期是0.02秒，为什么是0.02秒而不是0.03秒？因为0.03s大于人类视觉暂留的0.02s。

什么是交流电的频率

交流电的频率由发电机的磁极数M和转速N决定。它们具有以下关系:f=mn/60

中国电网的标准频率是50Hz，这是一个定值。因此，发电机的转速与磁极数成反比。当m=1时(两极电机)，转速n = 3000转/分；当m=2(四极电机)时，n = 1500r转/分。

国外电网也采用60Hz作为标准频率。高频或低频各有利弊。提高频率可以减少发电机和变压器的铜和钢材料的消耗，重量轻，成本低。但会增加电气设备和输电线路的感抗，降低容抗，增加损耗，从而降低输电效率。频率太低会导致电器设备用料多，重量大，成本高，电灯闪烁明显。通过技术经济比较，证明交流频率以50Hz和60Hz为宜。飞机上交流电源的频率为400Hz，可以大大减轻电器设备的重量。国外电网也采用60Hz作为标准频率。高频或低频各有利弊。随着频率的提高，发电机和变压器的铜和钢的消耗可以减少，重量轻，成本低，但电气设备和输电线路的感抗会增加，容抗会降低，损耗会增加，从而降低输电效率。如果频率太低，会增加电器设备的用料，造成重量大，成本高，还会使电灯闪烁明显。综合考虑各种因素，通过技术经济比较，证明交流频率以50Hz和60Hz为宜。

怎样提高交流电的频率

在交流电路中，电容对交流电有阻隔作用，称为阻抗。交流电路中电容器的阻抗称为容抗，它与电容器的电容量和交流频率成反比。电容越大，交流频率越高，容抗越小。

电容器是一种可以储存电荷的容器。它由两块紧密的金属板组成，中间用绝缘材料隔开。根据绝缘材料的不同，可制成各种电容器，如云母、瓷介、纸介、电解电容器等。从结构上来说，可分为固定电容和可变电容。电容器对DC具有无穷大的电阻，也就是说，电容器具有阻挡DC的功能。

电容器对交流电源的电阻受交流频率的影响，即同样容量的电容器对不同频率的交流电源表现出不同的容抗。为什么会出现这些现象？这是因为电容器通过其充电和放电功能工作。当电源开关未打开时，电容器的两块金属板和其他普通金属板也不带电。当开关闭合时，电容器正极板上的自由电子被电源吸引，推向负极板。因为在电容器的两个极板之间有绝缘材料，所以从正极板跑出的自由电子积累在负极板上。正极板因电子减少而带正电，负极板因电子逐渐增多而带负电。电容器的两个极板之间有电位差。当该电势差等于电源电压时，电容器的充电停止。此时，如果切断电源，电容器仍能维持充电电压。对于一个带电的电容器，如果我们用一根导线把两块极板连接起来，由于两块极板之间的电位差，电子会穿过导线回到正极板，直到两块极板之间的电位差为零。电容器回到不带电的中性状态，导线中不会有电流流动。施加在电容器两极板上的交流电频率高，电容器充放电次数增加；充放电电流增强；也就是说，电容器对高频交流电的阻断作用减小，即容抗小，而电容器对低频交流电产生的容抗大。对于同频率交流电，电容器的容量越大，容抗越小，容抗越大。

我们常见的工频交流电是50HZ，交流电路中经常并联电容器，以补偿无功功率，提高功率因数。这里涉及到容抗的匹配问题，不会出现“有人说电容相当于交流电中的导体”“电容直接接在火线和零线之间会短路”的问题。

什么叫交流电的周期、频率和角频率

在交变电流变化的过程中，其瞬时值经过一个周期变化到原来瞬时值所需的时间，即交变电流变化一个周期所需的时间称为交变电流的周期。用字母T表示，单位是s，我国电网交流电的周期是0.02s

交流电每秒钟周期性变化的次数称为频率，用字母F表示，单位是赫兹。我国电网的频率工厂为f = 50 Hz，习惯上称为“工频”。与频率的关系为:t = 1/f或f = 1/T..

以每秒变化的电角度表示的交流电的变化速度称为角频率(W等于正弦函数幅值在单位时间内的增加值，称为角频率)，用字母ω表示，单位为弧度/秒，角度、周期与频率的关系为:

ω=2π/T=2πf

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