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说起电，在我们的生活中应用可就广泛了，没有电我们的生活将一团糟。我们现在用的电脑，打游戏，看电视，吃东西等等，没有一样能离开电的。但是电为我们生活带来方便的同时，也是具有安全隐患的，每年因为电的使用不当，出现事故的案列也很多，所以电虽然很常见，但是我们每个人不一定对它都了解，比如说，电有直流电和交流电，那它们到底有什么区别呢？

电是一种涉及电子沿导体（如电线）运动的能源类型。电流可以沿着电线向一个或多个方向发生。在电流沿着一个方向流动时，就是直流电（DC）。交流电（AC）发生在电子沿多个方向流动时。电池产生直流电，而给家庭和其它建筑提供电力的电网使用的是交流电。

直流电的电流方向或电流大小都是不变的，而交流电的电流会随时间发生不同的变化。两者在社会中的应用都是很普遍的，直流电的典型应用就是电池。有了电池很多家用电器这些才能参与运作。

而且交流电在我们的生活更是普遍，我们的家庭用电都是用的交流电，交流电有个典型的好处，那就是方便。大家都知道，我们用的电都有零钱和火线两股，就拿家用的220V电来说，零线的电位是0V，火线因为时间不同分别对零线产生加减的相应电位，加的时候电流是一个方向，减的时候电流又是一个方面，这样就形成了交替变换方向的电流，所以叫做交流电。再说说零线是相对安全的，而火线随时都会产生电流，所以不管是电灯开关，还是电源匝道都是对火线进行的控制。

直流电

除了少数动物或闪电以外，电很少自然发生。在对电能产生的研究过程中，科学家发现电和磁场是相关的。电线附近的磁场导致电子沿着电线单方向流动，因为它们被磁极排斥和吸引。这是电池产生直流电的原理，这主要归功于美国发明家爱迪生在19世纪付出的努力和推广。

交流电

到了19世纪后期，另一位美国科学家尼古拉斯特拉开发出交流电，能传输不同电量。与沿着电线稳定运用磁性不同的是，他用旋转的磁铁。在磁性被导向一个方向时，电子流向正极，但在磁的方向翻转时，电子也随之改变方向。

电压

交流电与直流电的另一个区别是传输的能量不同。每块电池被设计成只产生一个电压水平，并且直流电不能传输的很远，因为会逐渐损失电能。发电厂的发电机产生的交流电电压可以由另一种机制（变压器）施加上下压力。

变压器

变压器用于需要增加或降低电压的地方。例如，它们常见于电线杆。发电厂产生的电力电压很高，因此可以传送到很远的地方。然而，在电力到达住宅和其它建筑时必须降低电压才能用于家用电器或机器设备。可以通过适配器将直流电转变成交流电，如笔记本电脑上的电池等。

交流电还有一个好处就是，可以进行升压或者降压，有利用输送，发电的效率更高，生产用的设备更简单方便，相对直流电在这些方面就没有明显的优势。而且它向直流电转换也是很方便的，如果直流电转交流电就麻烦得多了。

所以说，分为直流电和交流电，也是为了满足生活的多样化和方便度而生的，在什么场合用什么电流方便，又节省设备和成本，就选择什么。但是不管是在什么地方，怎样用电，还需要注意安全。

特别是在家庭用电中，很多人不会在意其中的危险性，也没有相关的知识和经验，遇到什么电路问题，都是自己去解决，用电笔随手一比就开始操作了，如果在条件允许的情况下，还需要找相关人士来帮忙解决。

科学发展史告诉你，电流为什么要分交流和直流

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。

延展故事：

爱迪生与特斯拉的“大战”：直流电与交流电的世纪之争

说起大名鼎鼎的科学家或者发明家，大部分人首先会联想到爱迪生、爱因斯坦等等。因为从初中高中课本当中我们就能经常看到这几位伟人的名字，也对他们的事迹了如指掌。

其实，很多时候事实并非我们所了解的那样，在很多资深的物理科学爱好者看来，有一位科学家的头脑和对科学的贡献，远在爱迪生等一众科学家之上。他就是我们今天要讲的故事主人公——尼古拉·特斯拉，他被人们称为“一个近乎于神的男人”。

尼古拉·特斯拉出身于塞尔维亚的一个十分贫困的家庭中，家庭的贫困导致尼古拉·特斯拉在进入大学之后，仅仅读了一年，就因囊中羞涩无法缴纳学费而办理了退学，后来依靠旁听，才勉强读完了大学的所有课程。

大学毕业后的尼古拉·特斯拉在机缘巧合下，拿着一封推荐信，独自前往美国，来到了大名鼎鼎的科学发明家爱迪生的工作团队。爱迪生发现了这个年轻人身上的科学潜力，将他留在了自己的团队，并将直流电设备的任务交给了他，并许诺给他高额的奖金，于是尼古拉·特斯拉就这样留在了爱迪生的工作团队，并且兢兢业业的研究直流电的改善工作，一年后，尼古拉·特斯拉拿着研究成果找到了爱迪生，爱迪生却以当时的承诺只是一个玩笑为借口，拒绝了尼古拉·特斯拉领取奖金的要求。尼古拉·特斯拉对爱迪生的态度极其的愤怒，于是毅然决然的离开了他的工作团队，自立门户。

其实在尼古拉·特斯拉刚刚进入爱迪生工作团队的时候，他就提出过与爱迪生直流电完全相反的交流电的设想，但并不受支持与重视。于是在离开爱迪生团队后，尼古拉·特斯拉开始了对交流电的专心研究，也因此与爱迪生展开了一场以“直流电”与“交流电”为主题的世纪大战。

有趣的是，这两个交流电和直流电的鼻祖，居然是在同一个公司里的，甚至后来还因此反目成仇，死不相容。

更有趣的一个细节是：1912年，由于特斯拉和爱迪生在电力方面的贡献，两人被同时授予诺贝尔物理学奖，但是两人都拒绝领奖，理由是无法忍受和对方一起分享这一荣誉。

此时因“直流电”而赚的盆满钵满的爱迪生开始对尼古拉·特斯拉的“交流电”进行大肆的打压，甚至利用各种手段向民众传播“交流电”的危险。所幸的是，最终在哥伦比亚博览会中，尼古拉·特斯拉的“交流电”得到了认可与支持，令人意想不到的是正在此时尼古拉·特斯拉放弃了“交流电”的专利权，将其送给了全世界人民。

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。