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为什么用交流电

    交流电被广泛运用于电力的传输,因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的耗散功率可用P=I2R(功率=电流的平方×电阻)求得,显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。由于成本和技术有限,很难降低使用的输电线路(如铜线)的电阻,所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法。根据P=IU(功率=电流×电压,实际上按有效功率),提高电网的电压即可降低导线中的电流,以达到节约能源的目的。

    而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万伏特,从而使电线上的电力损失极少。在城市内使用降压变压器将电压降至几万至几千伏以保证安全,在进户之前再次降至市电电压(380V、220V)或则适用的电压供电器使用。一般使用的交流电为三相交流电,其电缆有三条火线和一条公共地线,三条火线上的正弦波各有120°之相位差。对于一般用户只使用其中的一或两条相线(一条时需要零线)。直流变压及输电技术取得了长足的发展,而高压直流输电的浪费会比较小,因此未来有望取代交流电以解决交流电的安全性和交直流转换的问题。

    交流电主要是因为电流的方向有周期性变化,如果电流的方向始终不变,只有大小有变化,那还是属于直流电,直流电和交流电的根本区别就是前者电流方向不变,后者电流方向变化。

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