主要區別–交流和直流電流

電力可以以交流電（AC）或直流電（DC）的形式提供。交流電流和直流電流的主要區別在於，在直流電流中，電子連續朝一個方向流動，而在交流電流中，電子週期性地來回振蕩。

什麼是直流電流(dc current)？

在直流電中，電子只朝一個方向流動。直流電流可以透過導體連線兩個不同電位的點而形成。然後，只要電位保持不變，電子就會從較負的電位流向較負的電位。例如，如果我們在電位-2V和-5V連線兩個點，電子將從-5V端流到-2V端。

由於歷史原因，電流的方向被認為與電子流的方向相反。上述示例中的電流方向為-2 V至-5 V。沒有任何東西朝這個方向流動：這隻是一個慣例。

什麼是交流電流(ac current)？

在交流電流中，電子來回振蕩。家庭通常由交流電供電。這裡，導體連線在週期性改變其值的電位和保持在0v的電位之間。變化的電位在正負之間改變它的值，因此導體中的電子可以來回移動。然後，施加在導體上的電位差呈正弦變化：

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

大多數電子裝置用直流電流工作。通常，在裝置可以利用電流之前，電源的交流電流需要轉換成直流電流。使用交流電流傳輸（而不是直流）的主要原因是，歷史上，使用變壓器很容易改變交流電流的電壓。這意味著電力可以在高電壓和小電流下遠距離傳輸。當以較小的電流傳輸電能時，傳輸過程中的功率損耗顯著降低。當向家庭供電時，可以使用變壓器輕鬆地將輸電線路中電壓較高的較小電流轉換為家庭中電壓較低的較大電流。

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電壓來計算的。RMS電壓和頻率（每秒電流反向的次數）因國家而異。通常，使用230V的RMS電壓，頻率為50Hz。在美國，電源的均方根電壓為120 V，頻率為60 Hz。

交流與直流：電流之戰

19世紀末，託馬斯·愛迪生提倡用直流電來傳輸電能。然而，尼古拉·特斯拉和喬治·威斯汀豪斯堅信交流電流在遠距離傳輸方面的優勢。這兩個團體之間的競爭被稱為“潮流之戰”。據說愛迪生不遺餘力地使交流電流不受歡迎，包括用交流電流殺死動物，使人們感到它是危險的。然而，交流電流最終取得了勝利，今天的大部分傳輸都是用交流電流完成的。然而，傳輸直流電可以相對便宜得多，現在，改變直流電流的電壓並不困難。因此，高壓直流電流也偶爾用來傳輸電力。

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

交流電(ac)和直流電流(dc current)的區別

載流子流

在直流電流中，載流子只沿一個方向流動。

在交流電流中，電荷載流子來迴流動。

功率變化

在直流電流中，透過負載耗散的功率幾乎保持不變。

在交流電流中，透過負載耗散的功率連續變化。

電纜

直流電只能用兩根電纜傳輸。

交流電流（3相）需要3根電纜傳輸。

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歲時的照片影象”，作者：拿破侖·薩羅尼（poscard（radiographics.rsna.org））[公共領域]，透過維基媒體共享