什么是交流电？

交流电是一种电流，广泛由于我们的生活中。在美国等地方使用的标准电流每秒翻转60次，据说频率为60 Hz。在欧洲和世界上大多数其他地区，交流电流的频率通常为50 Hz，或者每秒翻转50次。AC优于DC的最大优势之一是，改变任何电流的电压都相对容易。与DC相比，它也最适合长距离传输电流，因为能量损耗已大大降低。
谁发明了交流电？
交流电是由Hippolyte Pixii于1832年首次展示的。被称为交流发电机的Pixii的机器基于迈克尔·法拉第（Michael Faraday）开发的电磁感应原理。后来，Pixii将换向器添加到他的设备中，以产生直流电而不是交流电。AC的第一个实际应用是Guillaume Duchenne在1850年代提出的。Duchenne专为电疗而开发，认为交流电在触发肌肉方面要优于直流电。
交流系统的其他元素，例如发电机，变压器和电力传输系统，都是由来自许多不同国家的工程师开发的。当然，一个著名的例子是尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla），他在交流输电方面的工作将证明对当今大规模采用交流至关重要。
什么是直流电？
直流电是在单一方向上一致流动的另一种电流形式，因此得名。 从技术上讲，直流电是指从高电子密度区域到低电子密度区域的恒定电子流，在您能想到的任何电池供电电子设备中都使用DC。直流电通常也用于给电池充电，因此 笔记本电脑和手机等可充电设备带有 交流适配器 ，可将交流电转换为直流电。
谁发明了直流电？
虽然托马斯·爱迪生（Thomas Edison）通常被称为直流电的发明者，但这一荣誉可能应该真正归功于一位名叫亚历山德罗·沃尔塔（Alessandro Volta）的意大利物理学家。他的伏打电池是早期的电池，是历史上第一个产生直流电的设备。但是，DC在实际应用中的首次广泛应用是在电子照明中。在开发出第一个实用的白炽灯泡后不久，托马斯·爱迪生（Thomas Edison）寻求找到一种方法来开发整个发电和配电系统，以使他的灯泡能够大规模使用。为此，爱迪生和他的公司在曼哈顿市中心的珍珠街车站安装了他们的第一个系统。使用它，他们能够为城市的几个广场提供主要用于人造照明的电力。
当今最常见的火车电源是什么？
自1800年代机车发明以来，火车的动力方式已经发生了翻天覆地的变化。以前，火车是通过燃烧固体燃料来产生蒸汽来驱动的，如今，火车使用的是纯电动，柴电或燃气涡轮发动机。在这三种火车中，柴油电动火车是迄今为止最常见的火车，被广泛认为是最有效和最具成本效益的。这是因为与其他替代品相比，它们需要更少的人力和更少的燃料。它们是在1930年代首次推出的，很快将取代世界各地各种铁路上的许多老式蒸汽机车。Electro-Motive Division（EMD）的E系列机车是最早商业上成功的柴油机车。六轴机车，主要用于客运服务。柴油电动火车配备了功能强大的柴油“原动机”，该发电机会产生电流，以供牵引电机实际使用，从而使火车的车轴转动。根据火车的设计，它可以使用由柴油发动机提供动力的发电机产生交流或直流电流。
由于各种电气连接，多个机车可以由一条导线操作，直到由一个机组人员操作。与早期的模型相比，现代的交流机车趋向于具有更好的牵引力并为履带提供更好的附着力。交流柴油电动火车最常用于承载较重的负载。但是，DC柴油电动火车仍然很受欢迎，因为它们的制造相对便宜。如今，它们在世界许多地方都可以找到，既可以作为货运服务又可以作为客运服务。
电动火车在AC或DC上运行什么？
在接下来的几十年中，电气火车在世界范围内变得越来越流行，并且特别用于世界各地的各种高速项目（例如日本的子弹头列车或法国的TGV）。这是因为电动火车比其他火车更高效，并且具有更高的功率重量比，维护成本也大大降低。大多数电动火车的运行方式是从外部来源收集电流，而不是自己产生电流。这可以形成DC第三轨或第四轨（如在伦敦地铁中）或架空电力线（最常见的类型）。所用电流的形式可能因地区而异，在欧洲许多国家/地区，首选使用交流电。无论是交流电还是直流电，电流都会进入变压器，然后将其发送到整流器，以将电流转换为低压直流电，以供列车本身使用。
根据火车的设计，该直流电流既可以直接用于火车牵引电机的电源，也需要使用逆变器将其转换为三相交流电。所有直流和交流火车系统之间的主要区别是电流在变电站或火车上转换为直流的位置。然后，通常将任何未使用的电流返回电源线，从而完成电路。
迄今为止，在欧洲和世界范围内普遍使用大约6种标准电压。这些是：
直流600 V
直流750 V
1.5 kV DC-在法国中南部，日本，印度尼西亚，香港常见
3 kV DC-西班牙，意大利和俄罗斯，比利时常见
15 kV AC（16.7 Hz）-在德国，奥地利，瑞典和挪威常见
25 kV AC 50 Hz（EN 50163）或60 Hz（IEC 60850）-通常在英国本土，法国北部，葡萄牙和土耳其使用
与交流系统相比，直流系统的电源转换通常在铁路变电站中使用大型，重型和高效的硬件进行。另一方面，交流系统倾向于将电流转换为火车上车厢内空间有限且损耗可能会更高的交流电。但是，通过在长距离上更有效地传输交流电流，可以在一定程度上抵消成本，从而需要更少的变电站和更强大的机车。通常，在这些考虑因素之间要权衡取舍，但也可以由现有基础结构决定。在相同的条件下，与AC单元相比， DC消耗的能量更少。DC牵引系统中的设备比AC牵引系统更便宜，更轻便，更高效。它也不会对附近的通信线路造成电气干扰。

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来源：贤集网
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