为什么家里用的是交流电？

一、原因讨论

与高压交流输电相比，高压DC输电具有明显的优势。从历史上看，交流输电已取代DC输电仅仅是因为技术原因(DC电力不能直接升压，这大大限制了传输距离，但交流变压器很容易产生高压进行长距离传输)。

传输模式从直流传输开始。1874年，直流输电首次在俄国的彼得堡实现，当时的输电电压只有100伏。随着DC发电机制造技术的提高，到1885年，DC的输电电压已经提高到6000伏。然而，要进一步提高大功率DC发电机的额定电压，还存在绝缘等一系列技术难题。由于直流不直接升压，传输距离受到很大限制，不能满足增加传输容量和传输距离的要求。

19世纪80年代末，人类发明了三相交流发电机和变压器。1891年，世界上第一个三相交流电站在德国的劳丰建成，以30000伏的高压向法兰克福输送电力。从那时起，交流输电已普遍取代了DC输电。

然而，随着电力系统的快速扩展和传输功率及距离的进一步增加，交流遇到了一系列不可克服的技术难题。大功率变换器(整流和逆变)的成功研究突破了高压直流输电的技术壁垒。因此，直流输电受到了新的关注。目前，世界上许多国家的部分地区已经建成了远距离高压直流输电工程，中国的上海、北京等大城市也将很快实现直流输电。

第二，物质生活

由于技术原因，交流输电取代了DC输电，由于技术原因，DC输电重新受到重视。这告诉我们，在看待事物时，我们应该有一个发展的眼光。世界正在进步。在不同的年代，我们可能对任何事情都有不同的看法。即使不同的观点也会产生不同的观点，所以我们应该容忍别人的观点。

三。参考材料

数据1。空调与DC的优缺点比较

1.交流电源的优势主要在于发电和配电:

(1)其他形式的能量，如机械能(水流能、风能、...)和化学能(石油、天然气、...)可以通过使用基于电磁感应原理的交流发电机经济方便地转换成电能；

(2)交流电源和交流变电站的成本远低于同等功率的DC电源和DC换流站。

(3)交流电可以通过变压器方便地升压和降压，给电能的分配带来极大的方便。这是交流电与直流电相比的独特优势。

2.直流电的优点主要在于输电:

(1)在传输相同功率时，DC传输所用的导线仅为交流传输的2/3 ~ 1/2

直流输电采用双线制，以地或海水为回路线。与三线制和三相交流输电相比，在输电线路载流量和电流密度相同的情况下，即使不考虑集肤效应，也可以传输相同的电能，输电线路和绝缘材料可以节省1/3。如果集肤效应和各种损耗(绝缘材料的介电损耗、磁感应的涡流损耗、架空线的电晕损耗等)。)时，用于传输相同功率的交流电的导体的横截面积大于或等于用于DC输电的导体的横截面积的1.33倍。因此，用于DC电力传输的电线几乎是用于交流电力传输的电线的一半。同时，DC输电塔的结构比同等容量的三相交流输电简单，线路走廊的占地面积也较小。

(2)在电缆传输线路中，DC传输不产生容性电流，而交流传输线路有容性电流，造成损耗。

在一些特殊的场合，电缆必须用于电力传输。例如，当高压输电线路穿过大城市时，就使用地下电缆。当传输线穿过海峡时，使用海底电缆。由于同轴电容器形成在电缆芯和地之间，所以在交流高压输电线路中空载电容电流非常大。一根200千伏的电缆每公里的电容约为0.2μF，每公里需要提供约3000千瓦的充电功率，每年每公里输电线路消耗2600万千瓦？在DC传输中，由于电压波动小，基本上没有容性电流施加到电缆上。

(3)DC输电系统两侧的交流系统不需要同步运行，而交流输电系统必须同步运行:当交流电力远距离传输时，电流的相位会在交流输电系统两端产生明显的相位差；尽管连接到电网的每个系统的交流频率被设置为50Hz，但实际上它经常波动。这两个因素导致交流系统不能同步运行，需要用复杂庞大的补偿系统和综合技术进行调整。否则，由于异步运行，设备中可能会形成强循环电流，损坏设备或导致断电。在技术不发达的国家，交流输电距离一般不到300公里，而DC输电线路相互连接，两端的交流电网可以各自的频率和相位运行，无需同步调整。

(4)直流输电故障的损失小于交流输电:如果两个交流系统通过交流线路互联，当系统的一侧短路时，另一侧将向故障侧输送短路电流。因此，系统两侧原有开关切断短路电流的能力受到威胁，需要更换开关。在直流输电中，由于采用了晶闸管器件，可以快速方便地调节电路功率，直流输电线路基本上不向短路的交流系统输送短路电流。故障侧交流系统的短路电流与没有互连时相同。因此，没有必要更换原来的开关

在直流输电线路中，所有电平都是独立调节和运行的，不会相互影响。因此，当一个电极失效时，只有失效的电极需要关闭，而另一个电极仍然可以提供不少于一半的功率。然而，在交流输电线路中，任何相位的永久性故障都必须导致整个线路的停电。

信息2:历史上关于使用“空调”还是“DC”的激烈辩论

在1880年到1890年之间，爱迪生从一个名人变成了一个名人。在20世纪80年代中期之前，爱迪生作为将电力理念转化为现实的领导者的地位没有受到挑战。1887年，爱迪生40岁时，有人提出用交流电代替直流电的想法。在交流电是否可行的问题上，爱迪生更喜欢使用直流电，并坚持自己的观点。与那些嘲笑电灯可以取代煤气灯的人相比，他表现出同样的保守和固执。

然而，DC制度自诞生以来就有其缺陷。爱迪生的第一个批发发电厂使用直流电来传输电力。由于电力在电线的摩擦中迅速损耗，发电厂在一英里之外没有传输电力。如果这种情况持续下去，除了大城市，其他地方可能没有电力供应。此外，直流电传输的功率不得超过250伏。如果电压超过这个标准，灯丝将被烧毁，或者用户的安全将受到威胁。因此，人们设想是否可以提高电压以方便远距离传输，然后在输入用户或工厂之前降低电压。

如果使用直流电，这是无法实现的。然而，有了交流电，它可以朝一个方向前进。当它到达最高点时，它会改变方向。当它到达最高点时，它会再次改变方向。它每秒钟会切换几次方向，从而为改变电压提供条件。自19世纪80年代初以来，人们在这方面做了许多尝试，但他们遇到了障碍。1885年，由英国工程师法兰吉设计的第一个交流单相发电站在离伦敦12公里的杰伯特菲尔德建成。发电机的功率为1000瓦，电压为2500伏。俄罗斯最大的交流单相电站建于1894年，功率为800千瓦。与DC电站相比，单相交流电站具有更高的功率和更宽的供电范围。然而，它使电力传输项目复杂化，从而阻碍了这种发电站的进一步发展。爱迪生对采用交流电的顽固保守态度并不是他预见到会遇到任何困难，而是他已经建立了自己的直流系统，不愿意再改变它，也没有发现交流系统给输电带来的节约因素。

此外，还有人为因素。乔治？西屋系统是基于出生在奥匈帝国克罗地亚的尼古拉吗？特斯拉的技术原理得到了发展。巴切莱特在法国“发现”了特斯拉，并说服他在美国为爱迪生工作。当特斯拉和爱迪生相遇时，爱迪生已经是世界上著名的伟人了，而几岁的特斯拉还不为人知。他们之间有差异。爱迪生注重实践，是一个在探索中凭经验发明的人。特斯拉是那种注重理论的人。特斯拉坚信，交流电有一天会带来更宽的供电范围和更低的成本。爱迪生否定了这个想法，拒绝认真考虑。如果这两个人能够友好、合作和坦诚，那么历史可能不得不被改写。但历史事实是，他们很快就分道扬镳了。这件事源于一件小事。

有一次，特斯拉和爱迪生谈论了发电机的几项潜在改革。爱迪生无意中说，“如果你能成功，我会付给你5万美元。”特斯拉花了几个月时间对发电机进行改造测试。他把改造后的附件放入发电机，试运行完全成功。当他向爱迪生要5万美元时，爱迪生回答道:“特斯拉，你难道不知道我们美国人喜欢开玩笑吗？”

泰斯拉认为自己被骗了，当场辞职。总的来说，爱迪生说话算数。这一次爱迪生拒绝支付特斯拉，不是因为爱迪生吝啬，而是因为他们之间很少交流思想。这一事件后来影响了爱迪生的事业。因此，特斯拉一直对爱迪生怀恨在心。1912年，特斯拉被授予诺贝尔物理学奖。然而，当他得知他将与爱迪生分享这一荣誉时，他说他不会接受这个奖项，所以这个奖项被转交给瑞典物理学家尼尔斯？古斯塔夫。达伦。

离开爱迪生后，特斯拉得到了乔治？在西屋公司的支持下，交流电源最终被引入实际应用。乔治？西屋公司(乔治·威斯汀豪斯。小)通过发明火车空气制动器(1869年)和铁路信号系统(1882年)发了财。在匹兹堡的一个住宅区买了一栋大房子后，他碰巧在房子里发现了天然气。他设法安全地控制了气体，并将其用于取暖和照明，创造了大约30个专利项目。西屋公司随后致力于研究电的潜力。在这个问题上，他和爱迪生意见不一。

西屋公司精通电流知识，知道电流强度和电压的不同组合可以提供一定的功率，一些组合方法可以使一定距离内的功率损耗比其他组合方法小得多。他使用欧洲新发明的变压器，调节电线上的电流以减少电力损耗，同时在供应生产用电或家用电时保持适当的电压。该系统节省了大量电流，因此相应地节省了大量产生电流所需的基本设备。然而，为了使变压器发挥作用，需要一个从直流电到交流电的转换器。因此，爱迪生系统和西屋系统之间爆发了一场“当前战争”。

1888年，特斯拉成功地建造了一个交流输电系统。他设计的发电机比DC发电机更简单、更方便，他的变压器解决了长距离输电的固有问题。使用变压器，可以提高输入线的电压，然后在将电压发送到家庭用户或工厂之前降低电压。

爱迪生没能及时意识到危机。当他发现这一点时，双方已经开始发生冲突。爱迪生意识到交流电可以降低成本，这无疑是从经济的角度来看，攻击交流电注定会失败。因此，他提出了交流电的其他方面的问题。他意识到在19世纪的最后一个时期，公众害怕电:尽管电可以给人类带来好处，但它也是一个杀手。因此，宣传高压的危害是扰乱公众思想的最有效的方法。

因此，他发行了一本名为《小心》的小册子，在其中他详细列举了所谓的交流电的危险，并把交流电的使用描述为“徒劳”。

爱迪生还在《北美周刊》上发表了一篇题为“电灯的危险”的文章，抨击交流电的使用。他说:“一家与我保持联系的灯具公司不久前购买了一整套交流电源系统的专利。对此，我提出*，*的内容记录在公司的备忘录中。到目前为止，我已经成功地说服他们不要向公众宣传这一制度。即使我今天同意推广，他们也不会这样做。”

除了在公众舆论中压倒对方，为了证明自己的论点，他用交流电杀死了一些无主的猫和狗，并鼓励在纽约市安装电椅时使用交流电。西屋公司针锋相对，写了一篇文章为交流电的优势辩护。除了杂志和出版物上的争议，双方都进行了大量的政治游说。爱迪生的利益集团支持将电压限制在800伏的动议，以便在不影响自身利益的情况下限制交流电的有效使用。因此，在1888年夏天，西屋公司准备起诉。他在7月11日写道:“我们是否会起诉爱迪生、约翰逊和其他几个人——指控他们在纽约的法律中合谋，这是一个值得认真考虑的问题。对于他们的鲁莽行为，在事情得到一定程度的解决之前，必须追究法律责任。”

爱迪生听说西屋公司要起诉他时非常愤怒。这时，他们的朋友维拉德敦促爱迪生去参观西屋公司。爱迪生回答说:“我非常了解他的经济实力。他最近的管理方法如此猖獗，以至于我认为他要么发了一笔横财，要么被我不知道的事情冲昏了头脑。难道你不知道他在放风筝，迟早会陷入泥潭吗？”

Ac终于赢了。然而，在斗争过程中，反腐败委员会的利益集团也受到了对方的沉重打击。爱迪生和他的助手英萨尔、约翰逊、哈罗德和布朗通过出售电椅损害了交流电的声誉。1889年5月，布朗买了三台西屋交流发电机，但没有告诉卖方他会把它们卖给*。一年后，奥本州立*、明星*和克林顿*决定使用电椅执行死刑。1890年8月6日，威廉？肯勒因谋杀罪在奥本死于电椅上。从那以后，交流电引起了许多人的恐惧，并成为死亡的代名词。

他的实验非常强大。然而，交流电方面遭受的挫折只是暂时的。在接下来的几年里，交流电的发展和应用迅速扩大，并逐渐占领了客户市场。尽管直到1903年，爱迪生本人仍然愤怒地说，“为什么每个人都急于使用交流电？”在此之前，爱迪生公司的*电站和远距离电力传输系统使用交流电源，而DC电力系统只保留在当地电力传输网络的供电设备上。

实践证明，交流电有许多优点。该交流电机结构简单、重量轻、供电稳定、可调或可调节、可远距离输电。十多年后，法国施泰因梅兹在坚实的数学基础上创立了交流电理论，使交流电成为主要的传输方式。长距离传输方式的产生和应用解决了工业电气化的供电问题。从此，从城市到农村，从平原到山区，都能得到电力供应，电气化时代开始了。