电的发明从根本上改变了人们的生活。众所周知,电可以分为直流电和交流电。两者有什么区别?
众所周知,直流电的发明者是爱迪生,但其实这样说并不准确。准确的说,爱迪生的发明主要是电的应用,在爱迪生之前,物理学家伏特发明了能产生直流电的一次电池。原电池和我们每天用的电池不一样。原电池是一种能将化学能转化为电能的装置。Volt发明的一次电池也很简单,就是盐水加金属片。
大多数人知道爱迪生,因为他发明了灯泡。不可否认,使用电灯的是爱迪生。但是说灯泡是爱迪生发明的,还是有争议的。爱迪生的发明实际上是通过获得别人的灯丝专利,然后反复进行商业改进而完成的。
虽然爱迪生发明灯泡的过程有争议,但爱迪生确实为电力的普及和应用做出了贡献,这是不争的事实。
爱迪生曾经说过:“电就是一切,不需要复杂的齿轮,没有危险,没有汽油的恶臭,甚至没有噪音。”不可否认,爱迪生的言论在今天仍然可以算是一句很好的口号。光发明灯泡是不够的。关键是让所有人都能用上电灯。建造发电站是必要的,当时使用的是DC发电站。
什么是直流电?直流电的大小和方向不随时间变化。这就产生了一个问题,就是在传输过程中会消耗功率,传输距离越长,消耗越严重。所以实际使用情况是,离电站越近,居民家中灯光越亮,离电站越远,灯光越暗。
在传输过程中损失了大量的电能,这在当时是一个无法解决的问题,因为当时认为直流不能升压。
所以,为了让城市里所有的居民都用上电灯,就要多建几个电站,隔一段时间就建一个,成本挺高的,但是没有更好的办法。当时爱迪生的公司里有一个很有才华的年轻人。他叫特斯拉。
因为他一直被爱迪生打压,很难崭露头角。最后,他离开了爱迪生,开始专心研究一种新的电力系统——交流电。与直流电不同,交流电的大小和方向可以随时间周期性变化。所以交流电可以升压,这是简单的电学常识。电压升高,电流自然会减小,所以损耗会小。使用交流系统,只要先升高电压,然后在各个小区安装变压器,就能保证电压稳定。
有了交流电,就不再需要在全世界修建直流电站了。这时候直流电和交流电可以说已经互相竞争了。
任何新事物的诞生总是被旧事物压制。交流电的兴起让人恐慌,他就是爱迪生。如果每个人都使用交流电,那么他在世界各地建造的DC发电站呢?于是爱迪生开始不遗余力的抑制交流电。
但是,作为一个科学家,爱迪生的打压还是尊重事实的。他向公众解释了交流电的危害,也说明了大象是被交流电杀死的。交流电确实可以电死大象,但是爱迪生没有告诉人们,不仅交流电可以电死大象,直流电也可以电死大象。爱迪生的压制虽然取得了一定的效果,但并不能阻止历史的车轮滚滚向前。有很好商业眼光的爱迪生这次算错了。
但是,虽然交流电上升了,直流电并没有退出历史舞台。在现代科技的加持下,直流有了新的进步。
直流电之所以会被交流电取代,是因为直流电无法升压,导致传输时损耗严重。诚然,DC发电机不能升压,但交流发电机可以。交流发电机经过逆变器后,可以产生超高压DC。电压上升,电流就会下降,损耗就会降低。DC将再次具有使用价值。
目前,世界上许多国家都有直流输电线路。虽然它具有远距离传输的能力,但DC和交流在应用上有所不同。DC不能中途供电,只能点对点传输,但因为成本较低,非常适合点对点的长距离传输,也正因为如此,DC才不会退出历史舞台。
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