交流电和直流电之间的区别主要在于电子在承载交流电的电线中移动的方式。在交流电中，这是一种振荡运动，而在直流电中，电子仅在一个方向上流动：从负极到正极。
但是还有更多的差异，从发电到使用，安全和运输的效率。每种方法都有其优点和缺点，因此使用哪种方法取决于应用程序。
| 交流电 | 直流电 | |
|---|---|---|
| 电流方向 | 双向（振荡） | 单向（统一） |
| 资源 | 交流发电机 | 电池，电池，发电机 |
| 电动势（emf）的来源 | 振荡或旋转的导体或存在磁场的导体。 | 电池和电池内部的电化学反应。带二极管的开关或整流交流发电机 |
| 工作频率 | 在家庭和工业场所50Hz或60HZ | 0赫兹 |
| 工作电压 | 110 V或220 V | 1.5V; 9V; 12V或24V |
| 远距离传输电压 | 高达380,000伏 | 由于损失很多，因此无法长距离运输 |
| 在1 Hp电动机中循环的电流 | 单相110V 60Hz：
16安培 |
在12伏直流电下：
100安培 |
| 每焦耳消耗的最大电流 | 110V：0.01 A /焦耳
220V：0.005 A /焦耳 |
12V：0.08 A /焦耳
9V：0.1安/ J |
| 电路中的无源元件 | 阻抗：
-电阻 -电容式 -感应 |
-抵抗性 |
| 优点 | 运输时损失很少。 | 安全，因为它是低压。可存放在电池和电池中。 |
| 缺点 | 由于工作电压高，因此不是很安全。 | 由于损失很多，因此无法长距离运输 |
| 应用领域 | 家用和工业：洗衣机，冰箱，制造工厂。 | 便携式电子设备：智能手机，笔记本电脑，收音机，手电筒，手表。 |
交流电
如果不提及交流电，就不能不提到尼古拉·特斯拉（1846-1943），他是塞尔维亚和克罗地亚裔发明和推广的工程师。他是专利申请，运输和使用最多的人。
所有这些专利均由其创建者分配给美国西屋电气公司，以为其实验和项目获得必要的资金。
交流的第一个测试是由电力的主要先驱之一进行的：迈克尔·法拉第（Michael Faraday，1791-1867年），他发现了电磁感应并建造了第一台交流发电机。
交流电的传输效率更高。资料来源：
它在1855年的第一个实际用途是用交流电激活肌肉收缩的电疗法。对于这种类型的治疗，交流电要比直流电好得多。
1876年下半年，俄国工程师帕维尔·雅布洛科夫（PavelYáblochkov）发明了一种基于电弧灯和交流发电机的照明系统。到1883年，奥匈帝国的Ganz Works公司已经安装了大约50个交流照明系统。
特斯拉的发明
尼古拉·特斯拉（Nicola Tesla）在交流电的开发和使用方面的主要贡献之一是发明了利用交流电工作的电动机，而无需将其转换为直流电。
尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）还发明了三相电流，以在生产和电力运输的基础设施中充分利用能源。今天，该系统仍在使用。
变压器
交流电发展的另一项重大贡献是变压器的发明。该设备可以提高长距离运输的电压，并降低电压以在家庭和工业中更安全地使用。
无疑，本发明使交流电比直流电法更好地替代了作为配电方法。
现代变压器的先驱是一个铁芯设备，称为“二次发电机”，该设备于1882年在伦敦展出，后来在都灵展出，该设备用于电气照明。
我们今天知道的第一台封闭式铁芯变压器是由布达佩斯Ganz公司的两名匈牙利工程师介绍的。这些专利是由西屋电气公司购买的。
变压器基本特性
变压器的基本特性是，次级绕组V S的输出电压与初级绕组V P的输入电压之间的商等于次级绕组V 2的匝数除以次级绕组V 2的匝数之间的商。1号初级绕组：
V S / V P = N 2 / N 1
通过简单地选择变压器初级和次级之间的适当匝数比，可以准确地获得正确的输出电压，而不会造成明显的功率损耗。
变压器原理图。资料来源：维基共享资源。昆达利尼零
1886年，在美国马萨诸塞州启用了第一个使用变压器的商业配电系统。
但是欧洲一直在跟上电气发展的步伐，因为同年，在意大利切尔奇安装了基于新发明的变压器的输电线路，该输电线路以2000伏的有效电压在30公里的距离内传输交流电。 。
变压器不仅是电力传输领域的一场革命。同样在汽车工业领域，当福特汽车公司将其用于福特T型火花塞的点火线圈系统中时。
直流电
直流电是在1800年通过伏打电桩的发明而产生的，之所以如此命名，是因为它的发明者是生活在1745年至1827年之间的意大利物理学家亚历山德罗·沃尔塔。
尽管目前尚不清楚电流的起源，但法国物理学家安德烈·玛丽·安培（AndréMarie Ampere，1775-1836年）发现了伏打电池中的两种极性，并推测电流从正极流向负极。
如今，尽管已知电荷的载流子是从负端子到正端子正好相反的电子，但仍沿用了这一惯例。
图4.直流电方便且方便地存储在电池中。（pixabay）
法国发明家希波吕特（Hippolyte Pixii）（1808–1835）建造了一个发电机，该发电机由围绕磁铁旋转的一圈或几圈电线组成，并指出每半圈电流会反向。
在安培的建议下，发明人增加了换向器，从而创造了第一台发电机或直流发电机。
关于电照明系统，在1870年至1880年之间使用了需要高压的直流或直流电弧灯。
众所周知，高压在家庭中使用是非常不安全的。从这个意义上讲，美国发明家托马斯·阿尔瓦·爱迪生（Thomas Alva Edison，1847-1931年）使用于照明目的的电力使用更加安全和商业化。爱迪生在1880年完善了白炽灯泡并使其盈利。
潮流之战：交流与直流
正如尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）是交流电的发起者一样，托马斯·阿尔瓦·爱迪生（Thomas Alva Edison）是直流电的发起者，因为他认为这样做更安全。
即使是为了阻止将交流电用于商业目的，爱迪生也发明了交流电椅，以使公众了解其对人类生命的危害。
最初，尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）在爱迪生电力公司工作，为改善直流发电机做出了各种贡献。
图5.通过Wikimedia Commons从右到左，亨利·福特，托马斯·爱迪生，美国总统沃伦·哈丁和哈维·费尔斯通，1921年。
但是，由于特斯拉从运输和分配的角度相信交流的优势，因此与爱迪生的分歧很快就使这两个强大的人物发生了冲突。这样就开始了潮流之战：交流与交流。DC。
交流输电的优势和1891年第一个城际交流输电系统的优势，使爱迪生顽固地继续倡导直流电，失去了他创立的公司的领导地位和方向。被称为通用电气公司。
尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）也没有赢得这场战争，因为最终乔治·威斯汀豪斯（George Westinghouse）及其公司的股东成为了百万富翁。特斯拉沉迷于长距离无电线传输电力的想法，最终变得贫穷和被遗忘。
高压直流电
自从1950年代开发出这样的系统以来，就没有将直流电用于远距离配电的想法。
如今，世界上最长的海底电缆用于传输电能，连接挪威和荷兰的NorNed电缆使用45万伏特的直流电。
图6. NorNed海底电缆在荷兰和挪威之间的路线，该电缆通过北海输送直流电。资料来源：Wikimedia Commons.Michiel1972
海底电缆不适合使用交流电，因为海水是极好的电导体，而海底交流电会在盐水中感应出涡流。这将导致要传输的电能的巨大损失。
如今，高压直流电也用于通过轨道为电动火车供电。
参考文献
- Agarwal，T.（2015年）。ProCus。取自交流电和直流电之间的区别是什么：elprocus.com
- （2017）。迪芬 从AC vs. DC（交流电与直流电）：diffen.com
- Earley，E.（2017年）。学校工程。取自交流电和直流电有什么区别？：engineering.mit.edu
- 卡特里（I.）（2015年1月19日）。Quora。取自交流电和直流电有什么区别？：quora.com
- （2017）。SparkFun电子。从交流电（AC）获得 直流电（dc）：learn.sparkfun.com。
- 维基百科。交流电。从以下位置恢复：es.wikipedia.com
- 维基百科。DC。从以下位置恢复：es。wikipedia.com
- 维基百科。NorNed电缆。从以下位置恢复：es。wikipedia.com