主要区别–交流和直流电流

电力可以以交流电（AC）或直流电（DC）的形式提供。交流电流和直流电流的主要区别在于，在直流电流中，电子连续朝一个方向流动，而在交流电流中，电子周期性地来回振荡。

什么是直流电流(dc current)？

在直流电中，电子只朝一个方向流动。直流电流可以通过导体连接两个不同电位的点而形成。然后，只要电位保持不变，电子就会从较负的电位流向较负的电位。例如，如果我们在电位-2V和-5V连接两个点，电子将从-5V端流到-2V端。

由于历史原因，电流的方向被认为与电子流的方向相反。上述示例中的电流方向为-2 V至-5 V。没有任何东西朝这个方向流动：这只是一个惯例。

什么是交流电流(ac current)？

在交流电流中，电子来回振荡。家庭通常由交流电供电。这里，导体连接在周期性改变其值的电位和保持在0v的电位之间。变化的电位在正负之间改变它的值，因此导体中的电子可以来回移动。然后，施加在导体上的电位差呈正弦变化：

How voltage varies with time in AC (blue) and DC (red) circuits

大多数电子设备用直流电流工作。通常，在设备可以利用电流之前，电源的交流电流需要转换成直流电流。使用交流电流传输（而不是直流）的主要原因是，历史上，使用变压器很容易改变交流电流的电压。这意味着电力可以在高电压和小电流下远距离传输。当以较小的电流传输电能时，传输过程中的功率损耗显著降低。当向家庭供电时，可以使用变压器轻松地将输电线路中电压较高的较小电流转换为家庭中电压较低的较大电流。

Since the current is continually oscillating, the power dissipated across any device connected to an AC current will also change periodically. However, for alternating currents the voltage can be characterized by a single number called the root mean square (RMS) voltage. For a sinusoidal AC current, the RMS voltage can be given in terms of the maximum voltage( ) as:

Root mean square (RMS) voltage and maximum (peak) voltage for a sinusoidal voltage

通常，元件消耗的功率是用均方根电压来计算的。RMS电压和频率（每秒电流反向的次数）因国家而异。通常，使用230V的RMS电压，频率为50Hz。在美国，电源的均方根电压为120 V，频率为60 Hz。

交流与直流：电流之战

19世纪末，托马斯·爱迪生提倡用直流电来传输电能。然而，尼古拉·特斯拉和乔治·威斯汀豪斯坚信交流电流在远距离传输方面的优势。这两个团体之间的竞争被称为“潮流之战”。据说爱迪生不遗余力地使交流电流不受欢迎，包括用交流电流杀死动物，使人们感到它是危险的。然而，交流电流最终取得了胜利，今天的大部分传输都是用交流电流完成的。然而，传输直流电可以相对便宜得多，现在，改变直流电流的电压并不困难。因此，高压直流电流也偶尔用来传输电力。

The War of Currents: Edison (left) wanted to distribute electricity using DC, while Tesla (right) wanted to distribute electricity using AC.

交流电(ac)和直流电流(dc current)的区别

载流子流

在直流电流中，载流子只沿一个方向流动。

在交流电流中，电荷载流子来回流动。

功率变化

在直流电流中，通过负载耗散的功率几乎保持不变。

在交流电流中，通过负载耗散的功率连续变化。

电缆

直流电只能用两根电缆传输。

交流电流（3相）需要3根电缆传输。

Image Courtesy:

“Thomas Alva Edison, three-quarter length portrait, seated, facing front” by Louis Bachrach, Bachrach Studios, restored by Michel Vuijlsteke ( United States Library of Congress’s Prints and Photographs division digital ID cph.3c05139) [Public Domain], via Wikimedia Comm***

“尼古拉·特斯拉（1856-1943）34岁时的照片图像”，作者：拿破仑·萨罗尼（poscard（radiographics.rsna.org））[公共领域]，通过维基媒体共享