为什么大部分国家都用220伏的交流电,而美国却用110伏的?
因为美国是最早普及电力应用的国家之一,这样为他们后续更改电力标准增加了不小的难度,而且要更换的话,工程量比较大,成本也比较高,一纸文件根本无法解决,不仅美国的电力系统即便是居民家中的用电设备都要换血,所以便仍然保持着110伏的传统。
110伏电压并不比220伏安全
有些人说美国用110伏的电压会比世界大部分国家所用的220伏更安全,这个说法实在是太不攻自破了,因为电对人体的伤害程度主要取决于通过人体的电流大小以及时间,所以不管是110伏还是220伏,这都不是安全电压,在短时间的接触都有可能会致人死亡,就像跳楼一样,从10楼跳下来和从20楼跳下来,结果都没有什么差别,人体的安全电压是36伏,只有低于这个数值,人体接触才不会出问题,所以110伏的电压与安全并没有任何关联。
美国的电压与当地的电力业发展有关
在相同的用电功率下,我国所采用的220伏交流电的电流是110伏的一半,由于导体中的电流比较小,导线也就不用太粗,还可以在一定程度上节省输电的材料,而且220伏的电压还能够在远距离输电的时候提供输电效率,所以世界上大部分国家都采用220伏的电压,电力革命发源于欧美,而美国之所以采用110伏的电压,其实与美国当地的电力业发展有关。
在交流电应用之前,人体最早使用的是直流电,而最早普及的电器是电灯实用型的电灯是美国人爱迪生发明的,而爱迪生所在的电力公司当时也主导着美国的电力行业,当时所推出的碳丝白炽灯在110伏的电压下发光效率最佳,所以美国居民的用电电压便普遍设置为110伏,后来特斯拉发现了交流电的输电效率更高,这个发现也得到了大家的认可,于是便取代了直流电当时的主导地位。
除了电压之外,交流电频率也不同
但是由于美国很早就采用了110伏的供电标准,所以在后续使用交流电的时候,也采用的110伏标准,现在美国不是不想改变这110伏的现状,而是如果要更换起来,不仅成本比较高,而且工程量也非常大,美国属于联邦体制,各州之间的标准并不完全统一,如果要一并更改居民家中用电设备,这所需要的时间和人力的成本是非常高的,索性也就不管这个问题了。
美国除了用110伏的交流电压之外,民用交流电的频率大多数国家采用的都是50赫兹,而美国采用的则是60赫兹,这是另外一个和别的国家不同的点,居民去美国旅游的时候可要做足准备。
众所周知,在我国居民用电的电压是220伏。不仅是我国,世界上大多数国家也用的是220伏,而美国、日本等少数国家的居民用电电压则是110伏。为什么美国要用110伏电压呢?是因为更安全吗?
电对人体的伤害程度主要取决于通过人体的电流大小和通电时间。不管是110伏,还是220伏,都不是安全电压,短时间接触都有可能致人伤亡。触电就和跳楼差不多,10楼和20楼结果都一样。通常,人体的安全电压是36伏,只有电压低于这个数值,人体短期内接触才不会出问题。可见,美国用110伏的电压与安全无关。
在相同的用电功率下,220伏交流电路中的电流大小是110伏电路的一半。导体中的电流小,导线也就不需用太粗,可以节省输电材料。当电流流经导线时,由于存在电阻,导线会发热,这种热损耗会使输电效率降低。根据焦耳定律,导体中的电流相差一半,热损耗将相差4倍,这将大大降低输电效率。
110伏并不比220伏的电压更安全,而220伏却能提高输电效率,所以220伏的电比110伏的电更好。特别是进行远距离输电,为了提高输电效率,更需要使用超高电压。
正是这个原因,所以全世界大部分国家都采用220伏的电压,这样可以提高输电效率。苏联的技术标准来自于欧洲。建国初期,我国的很多工业技术都来自于苏联老大哥,所以电力标准也继承至苏联。
电力革命发源于欧美。美国之所以采用110伏,与他们的电力业发展史有关。在交流电普遍应用之前,人类最早使用的是直流电,而电灯也是人类最早普及的电器。实用型电灯是美国人爱迪生发明的,而爱迪生的电力公司也在当时主导着美国的电力行业。当时的碳丝白炽灯泡在110伏的电压下发光效率最好,所以当时美国居民用电的电压普遍为110伏。
特斯拉发现交流电(在当时的条件下)比直流电输电效率更高,最后得到了大家的认可,交流电便取代了直流电的主导地位。由于美国很早便采用110伏的供电标准,所以此后的交流电也采用110伏的标准。
由于美国在当时是世界上最早普及电力应用的国家之一,并且普及非常早、非常深,这为以后更改电力标准增加了很大的难度,所以美国的电力系统至今依然保持着110伏的传统。
美国不是不想改变这一现状,而是更换标准的成本比较高、工程量比较大,不是一纸文件就可以解决的事。要想改标准,美国的电力系统和居民家中的用电设备都要进行大换血。而且美国还属于联邦体制,各州之间的标准并不完全统一。
此外,民用交流电的频率一般为50赫兹或60赫兹,其中大多数国家采用的是50赫兹,而美国则用的是60赫兹。
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中国是人口和能源分布不均的国家。它还节省了能源,因此选择高压传输。不仅在家庭低压中使用相对较高的220V电压,而且在高压输电中使用超高压技术。目前,中国正在建设世界上最高电压的直流输电线路。构建高压直流电的目的仅仅是为了减少输电过程中的损耗,并实现最有效的西电东送。