电为啥要分交流、直流? 有没有想过,为什么手机充电插头比一般插头大?其实严格来讲,这个“插头”叫开关电源适配器,目的是将电网传来的交流电转换为直流电传输进电子设备中。笔记本电脑的电源适配器更大,冬天暖手更方便~ 那为啥要把交流电换成直流电呢?让我们从头讲起。电是一种自然现象。电荷静止或移动会产生很多有意思物理现象,比如雷雨天气中会看到的闪电、冬天脱毛衣的时候噼里啪啦的火花。后来,科学家们从各种电效应中发现规律,于是发明出了电池、发电机、电动机。 先用直流电,还是先用交流电? 220伏/50赫兹交流电是我国的供电标准,所以很多人都以为家用电器用的都是交流电。至于直流电,大概除了那句广告中会念叨的“直流变频空调”,想不到其他的了吧。其实,直流电应用很广泛,你肯定见过,也用过。比如:定义直流电,是指方向不随时间发生变化的电流。交流电,是指大小和方向都发生周期性变化的电流。从示波器观测,一个是直的,一个弯的……反正都是电,感觉差别不大? No~No~No~让我们翻开历史,讲点八卦!直流电,是电力革命急先锋。在早期的电磁学实验中,人们总是想方设法把产生的电能转变为直流电。
例目前世界上电压等级较高的输电工程就是直流工程——±1100千伏准东—皖南工程。工程线路全长3324公里,比哈尔滨到海口的直线距离还长。在输电领域,一般超过30公里的水下电缆、两个交流系统之间的异步联接也都是用的直流电。交流电和直流电各有特点,有人打比方说,交流电像高速铁路,直流电像空中飞机,一个中途可以停车,一个点对点飞。用哪个,要具体问题具体分析。家用电器为啥要用直流电? 回到家用电器领域,IT产品(如手机、电脑)和绝大多数家电内部均使用直流电。因为笔记本和手机要求轻便,所以整流器放在外面,而台式电脑、冰箱、空调等就把整流器放到了电器内部了。 为什么?回到本质,直流电是连续不断从正极流向负极,交流电是波动的。而电子元器件是通过识别高低电位来工作的,例如电脑,有电位为1、无电位为0,交流电本身就会有过零点的电位,这样电子元器件就无法进行正确的逻辑判断。电学是一门不断发展的复杂学问,这篇文章显然是无法详细说明每一种情况的。但是,如果女朋友问“带手机充电插头了吗?”你可以从容地拿出这篇文章,纠正道:“亲爱的,这个叫电源适配器。”——来自单身狗的建议。
继续观察上图,如果开关K置于3触电处,那么这时负载电阻为零(不考虑导线电阻的情况下)。这时就好比直接将电源的正极接到负极上。此时电路就处于短路状态(老话俗称连火了)。在此状态下电路中的电流几乎就是电源电动势÷电源内部电阻了,即I=E/r0。由于电源内阻r0一般很小,所以如果电路出现短路,那么电流I就很大,如果电路中没有保护装置,较大的短路电流很容易导致线路过热烧坏或者直接烧坏电源,造成严重的安全事故即财产损失,电工工作中要仔细避免。所以我们电工一般都需要在电路中安装好熔断装置(比如保险丝),这一当电流突然增大时可以瞬间把保险丝烧坏,从而实现断路而保护设备及电源的安全。