有沒(méi)有想過(guò)，為什么手機充電插頭比一般插頭大?

其實(shí)嚴格來(lái)講，這個(gè)“插頭”叫開(kāi)關(guān)電源適配器，目的是將電網(wǎng)傳來(lái)的交流電轉換為直流電傳輸進(jìn)電子設備中。筆記本電腦的電源適配器更大，冬天暖手更方便~

那為啥要把交流電換成直流電呢?讓我們從頭講起。

電是一種自然現象。電荷靜止或移動(dòng)會(huì )產(chǎn)生很多有意思物理現象，比如雷雨天氣中會(huì )看到的閃電、冬天脫毛衣的時(shí)候噼里啪啦的火花。后來(lái)，科學(xué)家們從各種電效應中發(fā)現規律，于是發(fā)明出了電池、發(fā)電機、電動(dòng)機。

先用直流電，還是先用交流電?

220伏/50赫茲交流電是我國的供電標準，所以很多人都以為家用電器用的都是交流電。至于直流電，大概除了那句廣告中會(huì )念叨的“直流變頻空調”，想不到其他的了吧。

其實(shí)，直流電應用很廣泛，你肯定見(jiàn)過(guò)，也用過(guò)。比如：

定義

直流電，是指方向不隨時(shí)間發(fā)生變化的電流。

交流電，是指大小和方向都發(fā)生周期性變化的電流。

從示波器觀(guān)測，一個(gè)是直的，一個(gè)彎的……

反正都是電，感覺(jué)差別不大?

No~ No~ No~

讓我們翻開(kāi)歷史，講點(diǎn)八卦!

直流電，是電力革命急先鋒。在早期的電磁學(xué)實(shí)驗中，人們總是想方設法把產(chǎn)生的電能轉變?yōu)橹绷麟姟?

1879年，托馬斯˙愛(ài)迪生制成第一只碳絲白熾燈，吸引了大量投資。此后，小愛(ài)同學(xué)一路順風(fēng)順水，1882 年的一個(gè)夜晚，110 伏的直流電輸送到紐約曼哈頓整個(gè)街區……大家終于可以扔掉煤油燈啦~

然而，直流輸電的弊端也隨著(zhù)使用范圍的擴大而逐漸顯現：電壓不變的情況下，供電距離的增加和用戶(hù)的增長(cháng)加劇了線(xiàn)路損耗。小型直流中心電站供電區域僅限于2公里不到的方圓內。

因為損耗量=電流2?電阻，所以減小電流就能減少損耗。

在傳輸功率保持不變的情況下，電流和電壓成反比，所以，提高電壓就能減小電流，減小損耗。

當時(shí)高壓直流技術(shù)尚不成熟，直流電變壓比較復雜。這時(shí)候，塞爾維亞小青年尼古拉˙特斯拉背著(zhù)書(shū)包，跨越大洋奔向偶像愛(ài)迪生。他有一個(gè)不太成熟的小建議——交流輸電。交流電機比直流電機結構更簡(jiǎn)單，容易變壓，可以簡(jiǎn)單、經(jīng)濟、可靠地解決提高輸電電壓的問(wèn)題。

可是，這個(gè)建議被霸道總裁拒絕了。有人說(shuō)是因為小愛(ài)同學(xué)沒(méi)上過(guò)幾天學(xué)，不懂高數，交流電對他來(lái)說(shuō)有點(diǎn)抽象。為了阻撓交流電發(fā)展，愛(ài)迪生除了當眾做交流電電死動(dòng)物實(shí)驗、發(fā)動(dòng)媒體報道交流電事故，還促成電椅的發(fā)明——用交流電執行死刑。

當然，在這場(chǎng)交直流之爭中，具有遠距離輸電優(yōu)勢的交流電還是贏(yíng)了。(注意哦，這里講的是輸電。)

交流電、直流電，到底誰(shuí)更好?

隨著(zhù)線(xiàn)路電壓不斷提高，輸送功率和輸送距離不斷增大，直流電又得到工程師們的青睞。因為直流電不需要整流濾波，沒(méi)有相位差，比較穩定。直流電如何升壓呢?簡(jiǎn)單講，升壓工作交給交流做，交直流再轉換一下就好啦~而且，從經(jīng)濟性上看，雖然直流換流站比交流輸電的變電站造價(jià)高，但是直流線(xiàn)路只要正、負兩根線(xiàn)，交流線(xiàn)路三相需要三根線(xiàn)，直流線(xiàn)路造價(jià)更低，所以距離越長(cháng)，越適合直流輸電。

例目前世界上電壓等級最高的輸電工程就是直流工程——±1100千伏準東—皖南工程。工程線(xiàn)路全長(cháng)3324公里，比哈爾濱到?？诘闹本€(xiàn)距離還長(cháng)。

在輸電領(lǐng)域，一般超過(guò)30公里的水下電纜、 兩個(gè)交流系統之間的異步聯(lián)接也都是用的直流電。

交流電和直流電各有特點(diǎn)，有人打比方說(shuō)，交流電像高速鐵路，直流電像空中飛機，一個(gè)中途可以停車(chē)，一個(gè)點(diǎn)對點(diǎn)飛。用哪個(gè)，要具體問(wèn)題具體分析。

家用電器為啥要用直流電?

回到家用電器領(lǐng)域，IT產(chǎn)品(如手機、電腦)和絕大多數家電內部均使用直流電。因為筆記本和手機要求輕便，所以整流器放在外面，而臺式電腦、冰箱、空調等就把整流器放到了電器內部了。

為什么?回到本質(zhì)，直流電是連續不斷從正極流向負極，交流電是波動(dòng)的。而電子元器件是通過(guò)識別高低電位來(lái)工作的，例如電腦，有電位為1、無(wú)電位為0，交流電本身就會(huì )有過(guò)零點(diǎn)的電位，這樣電子元器件就無(wú)法進(jìn)行正確的邏輯判斷。

電學(xué)是一門(mén)不斷發(fā)展的復雜學(xué)問(wèn)，這篇文章顯然是無(wú)法詳細說(shuō)明每一種情況的。但是，如果女朋友問(wèn)“帶手機充電插頭了嗎?”你可以從容地拿出這篇文章，糾正道：“親愛(ài)的，這個(gè)叫電源適配器?！?