2017年12月16日
直流電與交流電的差別
2012-05-26 04:05:15
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直流電
是指電流的方向不會隨著時間發生而產生改變,但電流大小可能不固定,而產生波形。直流電的英文Direct Current簡稱DC。直流電的電荷在一個電路中沿著單一方向流動。但經一段時間後其電壓會迅速遞減。
 
在日常生活中,我們所使用的乾電池所提供的電流就是直流電
就好比圖中所示,當電源開關打開後,電流由乾電池的正極到負極的一個循環,電流的方向是同一方向性的,我們將這固定方向的電源稱為直流電源。


交流電
是指電流的大小和方向都會發生周期性變化。與直流電電荷流動方向都是一樣是不同的。交流電英文Alternating Current簡寫為AC。通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實際上還有應用其他的波形,例如三角形波、正方形波。在我們日常生活中使用的市電就是具有正弦波形的交流電。家庭用電都採用交流電且分為110V(如:電視機)與220V(如:冷氣)。


直流電的優點:
1.輸送相同功率時,直流輸電所用線材比起交流輸電的至少節省1/3。
2.在電纜輸電線路中,直流輸電沒有電容電流產生,比起交流電可節省損耗。
3.直流輸電線路互連時,它兩端的交流電網可以用各自的頻率和相位運行,不需進行同步調整,而交流電若沒有加以調整,易造成設備損壞或停電事故。
4.直流輸電發生故障的損失比交流輸電小。
 
交流電的優點:
1.交流電式發電機可以很經濟便捷地將機械能(如:水流能、風能…)、化學能(如:石油、天然氣…)等其他形式的能量轉化為電能使用。
2.交流電源和交流變電站與同功率的直流電源和直流換流站相比,造價大為低廉。
3.交流電可以方便地透過變壓器升壓和降壓,這給配送電能帶來極大的方便。
 
看起來直流電的優點比交流電好,那為何現在的市電不使用直流電呢?
部分原因如下:
1.交流電可以利用變壓器進行轉換,因交流有磁場變化。
2.交流電因為有磁場變化,也利於靜態電機使用,主要為變壓器,再來為線性馬達。
3.利用變壓器可以調整電壓高低,電壓高利於輸送大量電力。
4.電流有交變,故有零點產生,也就是零電位,有助於切斷故障電流。
5.有頻率的控制,利於發電,如什麼電送向北送向南,誰發多誰發少等。
6.直流有電解作用,所以設備的絕緣等級要比交流還高很多才行。
 
不過近年來因金屬原物料大漲,銅也翻了幾倍貴了。變壓器再也不便宜了。加上電力電子交換技術的成熟,進行直流電壓的調整不是問題。國外目前已經有直流超高壓輸電系統HVDC嘍!

參考資料
http://content.edu.tw/junior/phy_chem/ty_lk/std/content/life/cph14/cphe3.htm
http://content.edu.tw/junior/life_tech/ks_dz/content/area4/009/index.htm
http://eportfolio.lib.ksu.edu.tw/~T093000126/blog?node=000000015
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