基本介紹
- 中文名：DC電流
- 外文名：Direct Current
- 常用儀器：靈敏電流表等
- 優點：輸電少
簡介,優點,原理,儀表,電源,套用,
簡介
脈動直流電與平滑直流電
恆定電流是指大小（電壓高低）和方向（正負極）都不隨時間（相對範圍內）而變化，比如乾電池。脈動直流電是指方向（正負極）不變，但大小隨時間變化，比如：我們把50Hz的交流電經過二極體整流後得到的就是典型脈動直流電，半波整流得到的是50Hz的脈動直流電，如果是全波或橋式整流得到的就是100Hz的脈動直流電，它們只有經過濾波（用電感或電容）以後才變成平滑直流電，當然其中仍存在脈動成分（稱紋波係數），大小視濾波電路得濾波效果。
優點
1、輸送相同功率時，直流輸電所用線材僅為交流輸電的2/3～l/2 .
直流輸電採用兩線制，以大地或海水作回線，與採用三線制三相交流輸電相比，在輸電線載面積相同和電流密度相同的條件下，即使不考慮趨膚效應，也可以輸送相同的電功率，而輸電線和絕緣材料可節約1/3．
如果考慮到趨膚效應和各種損耗（絕緣材料的介質損耗、磁感應的渦流損耗、架空線的電暈損耗等），輸送同樣功率交流電所用導線截面積大於或等於直流輸電所用導線的截面積的1.33倍．因此，直流輸電所用的線材幾乎只有交流輸電的一半．同時，直流輸電桿塔結構也比同容量的三相交流輸電簡單，線路走廊占地面積也少．
2、在電纜輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產生，而交流輸電線路存在電容電流，引起損耗．
在一些特殊場合，必須用電纜輸電．例如高壓輸電線經過大城市時，採用地下電纜；輸電線經過海峽時，要用海底電纜．由於電纜芯線與大地之間構成同軸電容器，在交流高壓輸電線路中，空載電容電流極為可觀．一條200kV的電纜，每千米的電容約為0.2μF，每千米需供給充電功率約3×103kw，在每千米輸電線路上，每年就要耗電2.6×107kw?h．而在直流輸電中，由於電壓波動很小，基本上沒有電容電流加在電纜上．
3、直流輸電時，其兩側交流系統不需同步運行，而交流輸電必須同步運行．交流遠距離輸電時，電流的相位在交流輸電系統的兩端會產生顯著的相位差；併網的各系統交流電的頻率雖然規定統一為50HZ，但實際上常產生波動．這兩種因素引起交流系統不能同步運行，需要用複雜龐大的補償系統和綜合性很強的技術加以調整，否則就可能在設備中形成強大的循環電流損壞設備，或造成不同步運行的停電事故．在技術不發達的國家裡，交流輸電距離一般不超過300km而直流輸電線路互連時，它兩端的交流電網可以用各自的頻率和相位運行，不需進行同步調整．
4、直流輸電發生故障的損失比交流輸電小．兩個交流系統若用交流線路互連，則當一側系統發生短路時，另一側要向故障一側輸送短路電流．因此使兩側系統原有開關切斷短路電流的能力受到威脅，需要更換開關．而直流輸電中，由於採用可控矽裝置，電路功率能迅速、方便地進行調節，直流輸電線路上基本上不向發生短路的交流系統輸送短路電流，故障側交流系統的短路電流與沒有互連時一樣．因此不必更換兩側原有開關及載流設備．
在直流輸電線路中，各級是獨立調節和工作的，彼此沒有影響．所以，當一極發生故障時，只需停運故障極，另一極仍可輸送不少於一半功率的電能．但在交流輸電線路中，任一相發生永久性故障，必須全線停電．
原理
直流電所通過的電路稱直流電路，是由直流電源和電阻構成的閉合導電迴路。在該直流電路中，形成恆定的電場。在電源外，正電荷經電阻從高電勢處流向低電勢處，在電源內，靠電源的非靜電力的作用，克服靜電力，再從低電勢處到達高電勢處，如此循環，構成閉合的電流線。所以，在直流電路中，電源的作用是提供不隨時間變化的恆定電動勢，為在電阻上消耗的焦耳熱補充能量。
儀表
測量直流電路中電流、電壓、電阻、電源電動勢等物理量的儀表稱為直流儀表。常用的有靈敏電流表（G表），電流表，伏特計，電橋，電勢差計等。
電源
直流電源有化學電池，燃料電池，溫差電池，太陽能電池，直流發電機等。利用直流電,還可以進行水的電解實驗。將負極插入水中，可以使水電解為氫氣，正極則使水電解為氧氣。
套用
直流電主要套用於各種電子儀器，電解，電鍍，直流電力拖動等方面。
