什么是交流電？

交流電是一種電流，廣泛由于我們的生活中。在美國等地方使用的標準電流每秒翻轉60次，據說頻率為60 Hz。在歐洲和世界上大多數其他地區，交流電流的頻率通常為50 Hz，或者每秒翻轉50次。AC優于DC的最大優勢之一是，改變任何電流的電壓都相對容易。與DC相比，它也最適合長距離傳輸電流，因為能量損耗已大大降低。
誰發明了交流電？
交流電是由Hippolyte Pixii于1832年首次展示的。被稱為交流發電機的Pixii的機器基于邁克爾·法拉第（Michael Faraday）開發的電磁感應原理。后來，Pixii將換向器添加到他的設備中，以產生直流電而不是交流電。AC的第一個實際應用是Guillaume Duchenne在1850年代提出的。Duchenne專為電療而開發，認為交流電在觸發肌肉方面要優于直流電。
交流系統的其他元素，例如發電機，變壓器和電力傳輸系統，都是由來自許多不同國家的工程師開發的。當然，一個著名的例子是尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla），他在交流輸電方面的工作將證明對當今大規模采用交流至關重要。
什么是直流電？
直流電是在單一方向上一致流動的另一種電流形式，因此得名。 從技術上講，直流電是指從高電子密度區域到低電子密度區域的恒定電子流，在您能想到的任何電池供電電子設備中都使用DC。直流電通常也用于給電池充電，因此 筆記本電腦和手機等可充電設備帶有 交流適配器 ，可將交流電轉換為直流電。
誰發明了直流電？
雖然托馬斯·愛迪生（Thomas Edison）通常被稱為直流電的發明者，但這一榮譽可能應該真正歸功于一位名叫亞歷山德羅·沃爾塔（Alessandro Volta）的意大利物理學家。他的伏打電池是早期的電池，是歷史上第一個產生直流電的設備。但是，DC在實際應用中的首次廣泛應用是在電子照明中。在開發出第一個實用的白熾燈泡后不久，托馬斯·愛迪生（Thomas Edison）尋求找到一種方法來開發整個發電和配電系統，以使他的燈泡能夠大規模使用。為此，愛迪生和他的公司在曼哈頓市中心的珍珠街車站安裝了他們的第一個系統。使用它，他們能夠為城市的幾個廣場提供主要用于人造照明的電力。
當今最常見的火車電源是什么？
自1800年代機車發明以來，火車的動力方式已經發生了翻天覆地的變化。以前，火車是通過燃燒固體燃料來產生蒸汽來驅動的，如今，火車使用的是純電動，柴電或燃氣渦輪發動機。在這三種火車中，柴油電動火車是迄今為止最常見的火車，被廣泛認為是最有效和最具成本效益的。這是因為與其他替代品相比，它們需要更少的人力和更少的燃料。它們是在1930年代首次推出的，很快將取代世界各地各種鐵路上的許多老式蒸汽機車。Electro-Motive Division（EMD）的E系列機車是最早商業上成功的柴油機車。六軸機車，主要用于客運服務。柴油電動火車配備了功能強大的柴油“原動機”，該發電機會產生電流，以供牽引電機實際使用，從而使火車的車軸轉動。根據火車的設計，它可以使用由柴油發動機提供動力的發電機產生交流或直流電流。
由于各種電氣連接，多個機車可以由一條導線操作，直到由一個機組人員操作。與早期的模型相比，現代的交流機車趨向于具有更好的牽引力并為履帶提供更好的附著力。交流柴油電動火車最常用于承載較重的負載。但是，DC柴油電動火車仍然很受歡迎，因為它們的制造相對便宜。如今，它們在世界許多地方都可以找到，既可以作為貨運服務又可以作為客運服務。
電動火車在AC或DC上運行什么？
在接下來的幾十年中，電氣火車在世界范圍內變得越來越流行，并且特別用于世界各地的各種高速項目（例如日本的子彈頭列車或法國的TGV）。這是因為電動火車比其他火車更高效，并且具有更高的功率重量比，維護成本也大大降低。大多數電動火車的運行方式是從外部來源收集電流，而不是自己產生電流。這可以形成DC第三軌或第四軌（如在倫敦地鐵中）或架空電力線（最常見的類型）。所用電流的形式可能因地區而異，在歐洲許多國家/地區，首選使用交流電。無論是交流電還是直流電，電流都會進入變壓器，然后將其發送到整流器，以將電流轉換為低壓直流電，以供列車本身使用。
根據火車的設計，該直流電流既可以直接用于火車牽引電機的電源，也需要使用逆變器將其轉換為三相交流電。所有直流和交流火車系統之間的主要區別是電流在變電站或火車上轉換為直流的位置。然后，通常將任何未使用的電流返回電源線，從而完成電路。
迄今為止，在歐洲和世界范圍內普遍使用大約6種標準電壓。這些是：
直流600 V
直流750 V
1.5 kV DC-在法國中南部，日本，印度尼西亞，香港常見
3 kV DC-西班牙，意大利和俄羅斯，比利時常見
15 kV AC（16.7 Hz）-在德國，奧地利，瑞典和挪威常見
25 kV AC 50 Hz（EN 50163）或60 Hz（IEC 60850）-通常在英國本土，法國北部，葡萄牙和土耳其使用
與交流系統相比，直流系統的電源轉換通常在鐵路變電站中使用大型，重型和高效的硬件進行。另一方面，交流系統傾向于將電流轉換為火車上車廂內空間有限且損耗可能會更高的交流電。但是，通過在長距離上更有效地傳輸交流電流，可以在一定程度上抵消成本，從而需要更少的變電站和更強大的機車。通常，在這些考慮因素之間要權衡取舍，但也可以由現有基礎結構決定。在相同的條件下，與AC單元相比， DC消耗的能量更少。DC牽引系統中的設備比AC牽引系統更便宜，更輕便，更高效。它也不會對附近的通信線路造成電氣干擾。

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來源：賢集網
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