1801年英国化学家汉弗里·戴维发明了世界上最早的简易电灯，铂丝通电就能够发出耀眼白光，这种电灯几分钟时间就会被氧气迅速氧化，不具有实用性，但它比爱迪生发明的碳化棉丝白炽灯早了足足78年。至此，电开始和人们的生活有了交集。

早期的电流只有直流电，这是一种大小和方向都不变的恒定电流，它的最大优点是设计简单，可以利用煤炭燃烧产生热能，使水蒸气作为动力，让永磁体在闭合导体内的磁通量发生变化，产生感应电动势，以此作为供电能源。爱迪生在改进电灯后不久，1882年就在纽约珍珠街上建造了自己的发电厂，利用这套发电系统将110伏电压供给周围1英里范围内的60户居民。当然，条件之一是必须使用爱迪生发明的电灯。

从煤油灯到白炽灯，这种飞跃式的进步迅速打响了爱迪生的名气，越来越多的当地居民需要爱迪生的电灯和电能。随着需求增加，这时暴露出直流电的致命缺点，当发电厂和居民之间的距离较远时，直流输电会在电线上产生较多的热能将电能损耗，110伏电压到居民家中可能只有不到50伏了。为了解决这个问题，爱迪生命令每隔1英里就建造一个小型发电厂，这种“傻瓜式”的方法让当时遍地都是发电厂，显然不符合现代科学的简洁性。

直流电的弊端暴露后，交流电开始登场。

所谓的交流电是一种大小和方向存在周期性变化的电流。这种电流结合当时刚发明的变压器，能降低电能在线路上的损耗，并且只需要一个发电厂就可以满足整个城市的需求。

通常来说，交流发电机在输出110V电压的过程中，会先利用变压器将110V电压升压。因为在发电机功率P不变的情况下，P=UI，电压越大电流就越小，那么导线上流过的电流就越小，产生的热能就越小，因此损耗的电能P=I²R就越小。升压后的电压到了居民区再降压，就可以保证110V电压的稳定了。

而当时，直流电只能利用变压器降压，升压极其复杂并且耗能会更多。所以，交流电有着压倒性的优势。1886年，帮助爱迪生改进直流发电机，但被爱迪生戏耍而愤然出走的尼古拉·特斯拉，开始在公众场合极力推广交流电和自己的交流电系统。

看到交流电的宣传，爱迪生内心惶恐不已，因为自己的产业一大半都是建立在直流电系统上的，所以就开始雇人发传单抹黑交流电，说使用交流电有生命危险！

在爱迪生的授意下，一头大象被通上交流电电死了。

1888年，早有远见的西屋公司花费百万美元收购了特斯拉的所有交流电专利，这让特斯拉有了足够的资金和爱迪生抗争到底。1891年，特斯拉在芝加哥博览会点亮了9万盏灯泡，向众人证明交流电非常安全，这场电流之争才落下了帷幕。1893年，交流电正式取代直流电，作为电力系统的基础。此后，直流电更多被用于家用电器电池和玩具电池上，交流电已经在商业上占了主导。

故事到这里，并没有结束，反转来了！

照理说，交流电在商业上的优势是碾压性的。但1954年，瑞典建成了世界上第一座商用高压直流输电系统，直流电又开始反击了！

高压直流输电是发电厂将产生的交流电通过换流器变成直流电，让直流电在远距离传输后到达受电端，再变成交流电送入千家万户。

19世纪到20世纪之间，发电厂能够提供的电压是非常低的，而交流电的优势就在于能够升压减少损失。但现在的高压直流输电技术，能直接提供超过50万伏特的电压，在超远距离下导线更长，电阻更大电流更小，在传输过程中的单位损耗也会更低。通常超过800千米的距离，高压直流输电的优势就体现出来了。并且它的线路更少，造价更低，而且比交流输电技术更稳定，不过缺点是只能1对1输电，不能在经过的路径中供电。一些特定的情景中，高压直流输电会更有优势，例如海底电缆输电。

目前，我国已有14条高压直流输电线路，总长度2.5万公里，西电东送的年电量已经突破2000亿度，已达世界一流水平。

科学的发展充满着跌宕起伏，无论是交流电胜还是直流电胜，最终受益的都是寻常百姓。

电为什么要分交流、直流？

直流电升压降压较难，交流电升压降压相对简单，而长距离输电高压输电可降低消耗，不过随着科技的发展直流高压输电也是已经可行的了。

首先，基本定义就是错误的，没有人发明交流电或直流电，只能说发现，这是读过初中的人都应该知道的。

依据实际推理，输出功率不变的情况下，增大电压只是加快电流速度，从而减少电能损失。并不是上文所说增大电压减小电流，这是违背常识的定理定律的，电压×电流＝电能。

不能说零线直接入地。零线从变压器中性点引出，正常三相对称工作时无论大地还是零线都不应该过电，不构成工作回路，真正的工作回路在三相之间构成。当然一般零线在变压器二次侧也确实接着地，但肯定不能说它在正常运行时构成什么回路，更遑论利用大地构成回路。

电视机、冰箱是直流电？交流变直流需要整流装置，造价会高很多。另外，变频器是改变电机的运转频率，其实就是改变其运转速度，跟交、直流电半毛钱关系没有。

还是一头雾水没看懂，没看懂实质。看懂了冰箱用交流电，手机充电用直流电。我以前认为三相电机是交流，两相电是直流。以前认为的好像是错误的。

交流电比直流电的传输损耗大一点，交流输电线路会产生强大的交变磁场，其附近的接地金属物体就会产生感应电流入地。这些感应电流就取自交流输电线路。而直流输电线路所产生的不是交变磁场，静止不动的接地金属物体在不变磁场中是不会产生感应电流的，所以交流输电比直流输电损耗大。再者，交流输电存在本频、倍频和半频干扰，污染电磁环境。这些正是提倡直流输电的起因。人类历史迄今最伟大的两位天才之一的尼古拉特斯拉，他为我们现代生活作出了杰出的贡献，死后其生前研究被美国政府列入绝密，很多才不为世人熟知，交流电、无线电等公开的，还有费城实验，通古斯大爆炸，无线输电，纽约大地震，气相战等与他有关的传闻。

三相交流电至少需要三根导线输送，而直流只要二根，可以节约昂贵铜和建高压铁塔材料。你不懂不要瞎说，同功率等级，同电压等级情况下，三相交流绝对省材料。

直流输电比交流输电损耗低，主要是因为直流主要考虑电阻就行了，交流主要考虑就是各种情况的电感电容所产生的损耗，这比电阻的损耗可就大太多了，设备用直流电根本原因是直流抗干扰能力比交流强很多。因为我是做电厂变电站的，对这些比较了解。零线与火线是因为电压不同。

通常交流电为三相四线制，三根相线，一根零线，相线之间电压为380伏，相零之间电压为220伏。零线对地电压基本为零。从缺耐宽发电机看，发电机内部有三套相同的绕组线圈，每组线圈引出一个头，就是三根相线。每组线圈的另一个线头则连接在一起，引出之后就是零线。家用交流电火线就是相线中的一条。其实，如果不提安全、稳定，零线是可以用地线来代替的。白炽灯的一头接在火线上，另一头接地线，一样会亮的！

直流电是不能通过变压器来变压的，因为直流电的电流大小是恒定不变的，恒定不变的电流是无法产生交变的电磁场的，因此磁通量恒定不变，也就不会产生感应电动势，因此也就不能改变电压，那么直流电在远距离的传输过程中，必然会在传输的导线上损耗大量的电能，导致用户实际接收到的电压远小于发电厂实际供应的电压，因此直流电是不能用在长距离传输上的。 对于相同长度的输电线路，有效值的交流电流与直流电流相同时，线路损耗是一样的。

但是，输送相同有功功率时，电压越高，电流越小，线路损耗也就越小。 交流电容易通过变压器得到高的输电电压，而高压直流电成本很高，技术限制 较大，所以广泛采用交流电输电。 但是，交流电的非纯阻性负载，除了需要有功功率外，还需要额外的无功功率，即除了有功电流外，还要无功电流，这就增加了线路损耗。 交流电输电是没办法，不得已。 其实，交流电输电比直流输电，线路损耗大。

交流电在法拉第时代就有了，那个时代亩核的发电机生出交流电再用装置变成直流电，后来西门子本人就研究生产直流发电机，去除换向装置就成了交流发电机，再后来爱迪生研究成功实用电灯，电能应用推广，产生了用直流还是用交流电的问题，才有了爱迪生与特斯拉之争。

有一种新材料，能够改变导体中的电子分布，从而做到0耗损。当正电子撞击到反伏亮正电子会产生湮灭释放能量，只要把正电子轨道上存在的反正电子移动到低轨道，完美解决能量耗损问题。

为何电流分交流电和直流电，两种电有什么不同？

电是静止或者运动的电荷产生的一种现象，电荷在导体中运动时便会形成电流。电流为什么要分交流和直流？这并不是人为主观划分的，而是按照不同电流的自身特性而划分的，最直观的表现就是电流波形的不同。

交流电和直流电的区别

在电路或者导体中，电阻通常是不变的，电流的流动方向以及强度或电压则会随着时间的变化吵芹而改变。

交流电是一种电流方向会随着时间而改变的一类电流，通常简称为AC；而直流电的电流方向并不会随着时间的变化而改变，通常简称为DC。

直流电的电流强度和电压也会随着时间的变化而变化，通常叫做脉动直流电；而电流大小和方向都不变的叫做稳恒电流或者恒定电流，这是一种特殊的直流电，最早由爱迪生发现。爱迪生是重要的直流电商用推广者。

形式最普遍的交流电就是正弦波交流电，生活中用的电主要就是它了。对于交流电而言，如果只有方向发生改变，而大小不变，这种交流电被称之为矩形波交流电。1831年，法拉第发现了电磁感应现象，并发现了交流电。交流发电机的发明者是皮克西，特斯拉则为交流电的推广应用做出了很大的技术贡献。

交流电和直流电之间并非存在不可逾越的门槛。交流电经过整流便能输出直流电，再通过滤波便能形成稳恒直流电；而直流电通过逆变便能输出交流电。

注意，电流的方向并不是导体中电子的运动方向。电流的速度与光速相同，但是电子在导体中的运动速度却非常缓慢。

交流和直流各有优点、各有用处

历史上爱迪生和特斯拉就爆发了直流和交流之争，最终以特斯拉支持的交流电胜出而结束。人类最先商用的是直流电，随着技术的进步，后面才大规模推广使用交流电。实际上交流电和直流电没有熟好熟坏之分，各有各的用处。

不管是直流电还是交流电，在输送过程中都会存在损耗，主要是热损耗 ，这与导线中电流的大小有关，即Q=I² R t 。出于成本考虑，电阻很难降低，在电功率（P=UI）恒定的条件下，通过提高电压便能降低导线中电流的强度，从而减少电流传输过程中的发热损耗，提高输电效率。

此外，用户家中的用电设备只能承受很低的电压，还需要维持稳定的电压。电从发电厂经高压（至少上万伏）输电线路输送到千家万户，入户前还需要经过变压器降压至几千伏，用户接入时还需要进行再次降压，这样才能供用户正常使用。

交流电和直流电相比，交流电更容易变压，人们利用电磁互感原理制造的变压器（由法拉第发明）对交流电的电压进行升降。这样既可以进行远距离输电，又能够保证用户的电压不受影响。在当时那种技术条件下，由于使用交流电能够提高输电效率，因此交流电被大范围应用。

现在随着技术的进步，人们已经能够利用变流器对直流电进行升降压，因此直流输电技术又进入了人们的视野。

目前使用的交流电普遍是由三相交流发电机产生的，在电网传输时需要用四根线（三根火线、一根零线），进入用户家中时一般只使用两根线。

而利用直流电进行输电，只需要两根导线。交流电由于存在趋肤效应以及会产生涡流，输送同样功率的电流，交流电所需的导线租碰迹是直流弊并电所需导线的截面积的1.33倍。如果改用直流输电，则可以大大节省电网的建造成本。此外，直流电不容易产生电磁辐射。