咱们国家使用的电压是220伏,但美国使用的电压却只有110伏,中美两国同样是工业大国,为什么电压上的差距有这么大呢?究竟是美国的110伏更先进还是我国的220伏更理想呢?

回答这个问题之前,我们先来说一说当年爱迪生和特斯拉的一场电源之争。

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可能很多人听到特斯拉的名字,第一反应是那个车标像个锤子一样的电动汽车,实际上两个

人在电力方面都是伟大的发明家,严格来说,特斯拉其实是给爱迪生打工的。

电力系统在工作的时候可以笼统的分为三部分,分别是发电机发电——变压器、线路、开关输电、配电——各种设备用电。

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直流电和直流发电机并不是爱迪生发明的,但是因为它在直流电的推广中发挥了非常重要的作用,所以很多人误以为爱迪生发明了直流电。

19世纪80年代,也就是爱迪生发明电灯泡的时候,美国已经有了成熟的直流发电机,只需要架起导线就可以输电,不用使用变压器

在交流电和直流电之间,爱迪生选择了直流电,是因为它有一个非常大的优势,方便储存,只要有蓄电池就可以把电给存起来,如果遇到了供电系统出现意外的故障,可以迅速切换到蓄电池供电,对于用电者的实际用电需求不会造成太大的影响。

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比如我们经常使用的UPS系统,其实就是直流蓄电池。但是因为现在技术不断提升,我国使用的是交流电,所以UPS系统在输出端通过电力电子技术转换成了交流电。

至于咱们国家现在的发电厂、变电站,依旧要配备有直流的蓄电池。

1884年,特斯拉移民到美国当起了美漂。

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实话说,特斯拉这个人有些狂傲,不过确确实实有些真本事在身上。所以当他去爱迪生的公司面试的时候,他也顺利得到了一份工作。

不过特斯拉对爱迪生这个老板并不是特别满意,还有点瞧不上眼。

我们都听过爱迪生的经典名言,天才就是有1%的灵感,加上99%的汗水。

特斯拉最受不了的就是老板的这种天才理论,甚至吐槽过爱迪生,实验就是要有理论依据作为基础。只要稍微懂一点点理论,经过一些计算,那么他就可以轻松的省掉90%的劳动。

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所以在特斯拉看来爱迪生因为一根灯丝就做了1万多次的尝试,根本就是在浪费时间,做无用功。

特斯拉主张使用交流电,因为他在实际接触的过程中发现,交流电比直流电在运输和运用方面具有的优势强度更大,特斯拉当时提出的这些理论观点,也在现在得到了证明。

用现在的话形容特斯拉就属于那种,领导夹菜你转桌,领导开门你上车的愣头青。

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爱迪生竟然跑到大街上把小猫和小狗抓过来做实验,活活将它们给电死,就是为了证明。物流电特别恐怖。

特斯拉怎么可能会害怕,为了证明交流电的应用场景更广泛,特意在匈牙利人发明的高效必是铁芯变压器的基础上,发明了新的电机,仅简化了结构,还降低了成本。

那个时候包括美国在内的很多国家已经意识到,交流电更符合国家的实际用电需求,但爱迪生在这个时候偏偏和特斯拉成为了死对头,坚持只有110V的电压最安全。

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再看美国民众,家里买的电器也都是110V,美国也已经完成了110V电压的全部硬件铺设,所以在各种原因的作用下,最终爱迪生还是赢了。

事实证明,220伏的电压才能满足工业大国的实际用电需求,因此当特斯拉带着自己的想法前往欧洲其他国家的时候,很快就被这些国家所采用。

一直到现在,欧洲大部分国家使用的是220伏的电压,而美国因为当时犹豫不决,最终错失了改变的机会,一直到今天还在用110度的电压。

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早在民国时期,当时从世界各地来的商人到中国来做生意,他们也带来了本国的电器。由于每个国家使用的电伏电压都不一样,他们带来的电器所需要的电压也不同,那个时候就出现了一种乱象,各自用各自的电。

有110伏的电,也有220伏的电,甚至还有230伏的电。

这种情况一直持续到建国以后,国家才将220伏的电纳入了规范标准,因为当时我们的苏联老大哥使用就是220伏的电。

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日本和朝鲜这俩国家,用的就是100V的电压。而加拿大、墨西哥用的是110~130V的电压,英国、德国、意大利、西班牙、荷兰、泰国等国家,用的则是220~230V。

瑞典和俄罗斯则各有两种电压并用。

不管是110V还是220V,其实都各有优点,根据本国的实际情况决定就可以。

看到这儿,有的小伙伴或许会问,110V比220V低了这么多,是不是更安全点?

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其实不然,因为我们人体的安全电压是36V,不管是110V还是220V,对人来说都是致命的。讨论两者哪个更安全,相当于询问在河流溺水和大海里溺水,哪个更安全点一样。

我国使用220V电压更多是出于实际情况的考虑。

我国人口多,面积大,需要的电更多,交流电才能满足我们的实际用电需求。通俗点来说,咱们国家这么多人,如果用110V的电压,到了高峰期就带不起来。

高压线因为要经过变压器,所以在远距离传输时,电压越高,线损就越小。正是变压器的作用,让这一点和欧姆定律出现了相反的结果。

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所以我们用220V的电压,就能传输更多的电,浪费的就越少。

另外想要传送相同功率的电,220V的通过率更高,横截面更小,需要的有色金属比110V电压需要的要少一倍。

中国电力企业联合会发布的数据源显示,2022年全国电网220千伏及以上输电线路回路长度84万千米,这样算下来节省的有色金属可就是一个相当可观的数字了。

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参考资料:
1. 《电压越高,线损应该越大,为什么高压线还能减小线损呢?》中科院物理所 2021-09-03
2. 《特斯拉撞爱迪生:天才最大的噩运是老板也是天才》齐鲁壹点2019-07-03
3. 《为什么我国家庭用电都是220伏?竟是因为…》科普中国微信公众号 2024-01-02
4. 《特斯拉和爱迪生,到底谁赢了?》中国科普博览 2020-11-19