
【電】 alternating current/direct-current
交直流電是"交流電(Alternating Current,AC)"和"直流電(Direct Current,DC)"的統稱,二者在電流方向、電壓特性及工程應用領域存在本質區别。
交流電(AC) 電流方向隨時間周期性變化,每秒變化的次數稱為頻率(中國采用50Hz标準)。其電壓呈正弦波形式波動,典型應用包括電力傳輸系統、家用電器供電。國際電工委員會(IEC)定義其為"電荷流動方向交替變化的電流系統"(來源:IEC 60050标準)。
直流電(DC) 電荷單方向持續流動,電壓幅值保持穩定。常見于電池供電設備、光伏發電系統及電子電路。《牛津電氣工程手冊》指出其核心特征為"恒定電勢差産生的定向電子遷移"(來源:牛津大學出版社2018版)。
核心差異 方向變化特性使AC更適合遠距離輸電(通過變壓器升壓降低損耗),而DC在儲能設備與精密電子設備中具有不可替代性。美國電氣電子工程師協會(IEEE)相關研究顯示,現代電力系統呈現交直流混合傳輸的發展趨勢(來源:IEEE Power & Energy Society技術報告)。
交直流電是電力系統中兩種基本電流形式,以下是詳細解釋:
電流方向和大小隨時間周期性變化,典型波形為正弦曲線。特點包括:
電流方向恒定不變,電壓相對穩定。特點包括:
特性 | 交流電 | 直流電 |
---|---|---|
電流方向 | 周期性反轉 | 恒定不變 |
電壓調整 | 變壓器高效轉換 | 需DC-DC轉換器 |
傳輸損耗 | 高壓傳輸損耗低 | 長距離損耗較大 |
典型應用 | 電網供電、電動機 | 電子設備、儲能系統 |
1880年代"電流戰争"中,特斯拉(交流電)與愛迪生(直流電)的技術路線之争,最終交流電因更經濟的輸電特性成為主流供電方式。現代電力系統通常采用交流輸電+終端設備直流轉換的混合模式。
兩者可通過整流器(AC→DC)和逆變器(DC→AC)相互轉換,公式表示為: $$ V{DC} = frac{1}{T}int{0}^{T} |V_{AC}(t)| dt $$ 其中$T$為交流電周期,該式描述了整流後的直流電壓平均值。
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