众所周知，人类开始第二次工业革命的标志事件，就是发现并利用了电能。到目前为止，电能仍然是人类社会发展、人民生产生活离不开的，一种方便、清洁、高效的能源。从奥斯特发现“电生磁”现象，再到法拉第发现“磁生电”现象，到最后麦克斯韦集前人研究之大成，提出著名的“麦克斯韦方程组”，将“电与磁”完美地结合起来，成功的仅用一个方程组，解释了电磁学中几乎所有问题，人类对电磁现象不断深入研究，电磁学理论得以不断发展和完善，人们将电磁理论应用于实践，发明出了各种电气设备，电能的使用也在日常生活中普及开来。

2019年7月2日，国网山东枣庄供电公司的员工在对220千伏丰泽变电站的变电设备及输电线路进行巡视检查。（李宗宪/人民图片）

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世界上几乎每个国家使用的电能，都是通过交流电输送到千家万户的。然而，在我们的日常生活中，很多用电设备需要的电能却都是直流电，比如我们经常使用的手机、电脑、电视，甚至即将成为以后交通出行主力军的电动汽车。并且，它们是不能使用交流电工作的，只能通过电源适配器，将交流电转化为直流电。其他的一些家用电器，如冰箱、洗衣机、空调等，并不是非要使用交流电工作，是因为供电公司提供的是交流电，电器设备厂商才把这些电器设计成使用交流电。

事实证明，电能要想远距离传输，必须通过加大电压来减小损耗，而使用交流变压器，能使交流电压实现几十倍甚至上百倍的增加或减小，并且电压转换损耗非常小，满足了电能远距离大功率传输的需求。而直流电并不能进行电压的大幅度变换，并且损耗非常大，目前最先进的电力电子技术，最大也只能一次将直流电压提升十倍。交流电的这一巨大优点，使其得以被应用在所有供电系统。

尽管如此，但是在电能的使用上，直流电还是拥有太多交流电不具备的优点。随着电力电子技术的发展，在不久的将来，直流电也许能克服不能远距离大功率传输的缺点，打败交流电，成为人类供电的主流。

本文由北京印刷学院物理系副教授李蜜丹进行科学性把关。

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