电能这个概念,由外国友人提出并定义而成。他们认为直流电始终保持着单一方向的流动,而交流电则会随着时间变化其方向和强度。大众往往难以理解电能的抽象性,难以寻得实质的把控。为此,中华民族智慧凝结,翻译并引入了更形象的表述,可谓“望文生义”,助人更容易领悟直流电与交流电的异同。我们不妨借用水流作为类比,请关注:机电猫

1、“直”,意为通顺畅直, без поворота ,水流就是这种形态。“黄河之水天上来,奔流到海不复回”,“覆水难收”,表明在特定情境中,水流是一向而行的,即水从高处流向低处,而此时高处水压高于低处。当水池通过一开口向低处排出,水流只会遵循单向奔驰的模式,绝不会从开口处逆流入水池。电能也遵循相似的规律,它只会在电压较高的端流向电压较低的一端。若一方电压始终高于另一方,电流便如上述水流一般,始终沿单一路径流动,这种电流即被称作直流电。

2、“交”,意为交叉交换,意味着处于“变化”之中。试想“惊涛拍岸,汹涌澎湃,奔腾翻卷”,描述的是波浪相互拍击,即水流在这另一场景中,不再是单向流动,而是呈回旋之势,水流既可以向左流淌,也可以反向向右流淌。原因在于,此时水压 不 再始终遵循 односторонней一方较高、另一方较低,而是相互更迭变换。在电学领域中亦是如此,电源的两根导线所输出的电压不是一成不变的,而是随时发生变化,这就导致电流会出现从A流向B,也能从B流向A的现象,并随着时间不断调整变化。

3、再做个形象生动的比喻,电能具备可电人效应,其效果类似于人类给予的巴掌。若直流电电击你的面部,相当于不断用左手持续拍击你的左脸,或不断用右手持续拍击你的右脸,你始终只能感受到单侧的面部剧痛。而用交流电电击你的面部,就好比一会儿用左手拍你的左脸,然后立即改用右手拍你的右脸,接着再换回左手拍你的左脸,然后再次换回右手拍你的右脸,如此往复循环。

4、直流电和交流电的区别,本质上在于方向的变化,交流电可以看作是两组直流电交替对负载进行施力作用,可以理解为两组直流电在不同时间段上的力的合矢量。而交流电在足够短的时间内,可以理解成与直流电流向一致的一组直流电。

5、我们使用电能,最终关注的是其作用效果。对于阻性负载而言, 其 发挥的都是热效应。交流电与直流电的实际效果完全相同,都是发热,只是由于交流电的 大小 通常会发生变化,因此人们引入了“有效值”的概念来等效出直流电的效果。对于感性负载和容性负载,交流电拥有方向性,能够“顺利通过”它们,而直流电通常无法通过,并且交流电能够产生变化的磁场,而变化的磁场又能够产生变化的电场,使得能量能够轻松转化并输出。交流电的应用范围更为广泛,例如变压器可以轻松改变电压值,而直流电则无法直接实现。再如无线电传输,也需要利用这些交变电压来产生变化的磁场, 而只能依靠单向的直流电无法满足这一要求。</

7、甚至在某些电源转换过程中,也会先将交流电转换为直流电,然后对其进行稳压简化,再通过斩波技术和逆变器将其转变成另一种交流电,例如变频器和开关电源等产品。