趣谈电压：为什么会有 220V 和 110V 的区别？

大家好，欢迎收听冷知识盲盒。不知道朋友们出国的时候有没有这种体验，就是许多国家用的电压是 110V，像那种三头电器，比如说电吹风啥的就得配个电源转换器才能用上，但是像那种二头插座，比如手机充电器就不需要。现代人的一天，离开电还真是寸步难行。

本期咱们就来聊一聊电的故事，为什么会有 220V 和 110V 民用电压的区别。这里面曾经还爆发过一场技术战争，以及新闻里经常听到的特高压又是怎么回事。

开始我们的故事前，我简单带大家回顾一下电压和电流的基本概念。电压和电流的关系好比水管系统，电压相当于水压，电流相当于水流速度，电阻就像水管里的阻碍物。当你稍微捏住水管一头的时候，相当于人为加了一个压力，水流的速度会变得更快。电压越大，电流也就越快。当你需要在充满电的环境下作业的时候，要带上绝缘手套。这个绝缘手套的电阻非常大，相当于把电流都阻挡了，形成一层保护。

电压的基本单位是福特，也就是英文的 V，电流的单位是安培，也就是英文的 A。电阻的单位是欧姆。

之前咱们经常嘲笑苹果充电器速度慢，就是因为它在很长一段时间都是采用的 5V1A 的方案，导致充电比较慢。大家开车充电的时候可能也有这种体验，当充电桩电压不足的时候，充电的速度也会变慢。

世界最早是采用 110V 电压的。

1882年，爱迪生在纽约建成世界首个直流电网，用110V点亮了400盏电灯。选择 110V

主要是因为几个原因。第一个就是材料限制：电流需要通过电线传导，那么就需要用到大量的铜。

当时铜线特别贵，电压太低（如50V）需要更粗的铜线，电压太高（如200V）灯泡又容易烧坏。110V是当时碳丝灯泡能承受的极限。

就像早期手机充电器只有5V/1A，不是因为技术做不到快充，而是当时电池和芯片承受不了。

第二是安全考虑：早期的绝缘材料不过关，110V触电死亡率约3%，而200V时死亡率飙升到15%。就像现在儿童玩具用3V电池，不单纯是技术问题，更多是安全考虑。

第三传输距离：直流电无法升压，并且当时没有变压器，相当于电流从发电厂生产出来之后，发电厂生成的电力必须以相对较低的电压（如110V）直接输送到用户。这意味着发电站与用户之间的距离受到限制，一般不能超过1.6公里。这样一来，供电范围相对较小。

好比现在山顶上有一个泉水，也就只有住在附近的村民可以喝上这口水，再远的地方水流就流不过去了，只能靠人力过来接水喝。因此那个时候的供电站半径不能离市区超过1.6公里，110V刚好够给纽约曼哈顿的富人区供电。

这么来看直流电的 110V 其实并不是一个好的方案，有太多的限制了。这时候另一位发明家，尼古拉，特斯拉站了出来，他于1888年发明了交流电系统。通过变压器，交流电可以轻松升到1万伏特以上传输，到用户端再降压。这个方案也是我们现在电力系统用的方案。

西屋公司用这项技术，在芝加哥世界博览会上用交流电点亮了10万盏灯，输电距离达到惊人的32公里。

但爱迪生将交流电视为最大的竞争对手。毕竟一个国家的发电系统，直流电和交流电方案，只能活一个。爱迪生巴不得把所有在在直流电时代赚到的钱，全部用于扼杀这个创新的方案。为了让公众恐惧，爱迪生当众用交流电电死大象，制造“交流电危险”的舆论；甚至推动纽约州用交流电执行死刑，“电椅”一词由此诞生。

但是在绝对的技术优势面前，依然是更加高效的交流电方案胜出。毕竟，有谁希望和发电厂做邻居呢？

关于直流电和交流电之间的故事，有一部电影叫做《电力之战》，也在这里给大家推荐。

爱迪生的110V也并没有消失，它作为历史遗留标准，至今仍在美国、日本等地使用。当然也有的国家实际用的是 120V，只不过依然保留了 110V 的叫法习惯。

随着技术成熟，欧洲大陆普遍都采用了 220V 的电压设计，这也极大地影响了苏联。虽然民国时期部分租界用的也是 110V 的电压设计，但是在新中国成立后，面对“用110V还是220V”的选择，工程师们算了一笔账：

• 用110V供电，上海到北京的输电线路需要建设87座变电站；

• 用220V供电，变电站数量直接减半，铜材用量节省45%。

1956年，中国正式确定220V 为标准。这个决定让当时的电网建设成本降低30%，更让后来的“西电东送”方案埋下伏笔。

苏联曾建议中国采用127V电压，但我国工程师顶住压力，选择更适合国土面积的220V。如今，中国拥有全球最长的特高压输电网络（4.8万公里），每年从西部输送的电量相当于10个三峡电站。

随着我们造了一堆电器，电车出来，用电需求越来越多。那怎么办，就得不断提升电网电压。这其中就衍生出了特高压的技术，这让从西部大戈壁大荒漠里的太阳能，风能，都能转变为电能送到东部沿海。电压越高，能够传输的距离也就更远。

对特高压技术的重视也让我国的特高压技术专利占全球80%，设备国产化率超90%。并且最直观的利好，是我国的电力价格属于全球较低的那一档。经合组织里 35 个国家的平均居民用电平均为 1.35 一度电，而中国的是 0.54。英国的电价是 2.67 人民币一度电，德国是 1.96，美国是 0.83。

当然，每个国家的电力都会有所波动。

顺带一提，不知道大家还记不记得前些年的一个活动，叫做地球一小时，那一个小时让大家都关灯，减少电力浪费。后面这种活动就不怎么提倡了，因为其实发电厂是不停机的，发出来的电基本都是要被用掉的。如果在用电高峰时，末端忽然没有那么多需求了，多出来的电会对电力系统反而会造成负载，后面此类活动便不怎么提倡了。

好啦，今天的冷知识盲盒就到这里了。不知道听完今天的故事，你有没有对家里插座上的数字多一层了解呢？

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