对于要去美国旅行的人来说，除了必带的护照和身份证等物品之外，还有一样东西必不可少，那就是电源转换器。
这是因为美国的电压是110v，中国的电压是220v。
那么中美两国为何会采用不同的电压标准？两种电压又孰优孰劣呢？
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美国为什么采用110v电压
这一切还要从历史上有名的交流电和直流电的世纪之争开始说起，时间要追溯到1878年，爱迪生创建了通用电气照明公司。
次年10月，爱迪生在英国电机工程师约瑟夫·斯旺，发明的真空灯泡的基础上，成功制作出了世界上第一盏碳丝白炽灯。
另外，经过大量的实验，爱迪生发现自己制作的这款白炽灯，在110V的直流电压下能够稳定发光。
到了1882年，爱迪生在纽约建立了世界上第一座发电厂，同时安装了三台110V的直流发电机。
随着发电厂的大量投产，以及发电站和输电网等基础设施在全国范围的建立，白炽灯很快在美国被普遍使用。
并且之后生产的很多居民电器、工业仪器等等，都是在110V的电压规定下制定的，因此110V直流电便成了当时美国的电压使用标准，但谁都没想到 110v直流电会有如此大的弊端。
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110v直流电有哪些弊端
原来随着时代的发展，美国居民和工厂使用的电器功率都在不断增加，而为了满足美国居民日益增长的用电需求，就需要发电厂加大电压。
但是跟根据物理公式电阻损耗P＝U2/R，电压u的增大会导致输电线路的热损耗增加，那么到达用户那里的电能就会减少，这样就会严重影响用户的用电体验。
为了解决110v直流电所带来的问题，一名叫做特斯拉的美国人在1887年，发明了3相的220V交流电。
顾名思义，交流电就是将直流电变成交流电，再运输到用户家或者工厂中，凭借在运输过程中损耗小、线路热量散失较少的优势。
交流电在工业运用上逐渐取代了直流发电的模式，成为了美国新的供电标准，但出于安全考虑他最终把电压降低到了110V。
同时为了计算方便，交流电压的标准被确定为110V/60Hz的规格，而商用交流电在美国大获成功之后，欧洲迅速引进了交流技术。
但因110V电压较低，不便使用，所以当时处于欧洲垄断地位的德国AEG公司，为了在提升电压的基础上做到不增加改造难度，便主导将电压规格改为了220V。
此外除英国外，欧洲均使用公制单位，所以为方便计算，该公司又将频率改为了50Hz，这样一来欧洲国家就形成了220V/50Hz的交流电网标准。
反观我们中国，电力的出现是在，充满着军阀割据和外国租界的半殖民地半封建时期，那时的交流电网只是局部的小型电网的组合。
至于设备则由各发达工业国提供，规格自然是五花八门，所以当时我国并没有统一的电压标准。
直到1949年新中国的成立，中国的工业化开始全面转向苏联模式，其中的电网建设也遵照苏联标准，而苏联采用的也是欧洲标准，于是220V/50Hz最终定为中国的电网标准。
看到这里，有朋友就问了，身为发达国家的美国选择了110v交流电，那是不是意味着110v交流电要比220v交流电更好呢？
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110v与220v到底哪个好
我们来做个比较即可知道答案，首先看看二者的安全性，一般认为电压越低对人越安全，所以110v似乎要比220v更安全。
但是人体所能承受的最高电压是36v，最大承受电流10mA，因此对人体来说110v和220v同样致命。
其次，我们再来比较一下两种电压系统的损耗，根据物理公式p=UI可知，同样的输送功率下，电压越大所以电流越小。
因此220v交流电运输电线上的电流，要小于110v运输电线上的电流。
再由输电线电阻损耗的功率P=I*I*R公式可知，在电阻相同的情况下，如果电流越大，那么电阻损耗的功率会越大。
所以我们可以得知，220v交流电运输电线所损耗的功率，要比110v运输电线所损耗的功率小，因此在相同的时间内，220v运输电线要比110v运输电线的损耗小。
最后我们再来比较两种输电成本的高低，根据公式电荷量Q=IT可知，在运输电量相同的情况下，220v运输线路的电流等于110v运输线路的电流。
那么为了让两种电压标准的运输线路所产生的传输损耗相等，前者的电阻必须为后者的一半。
根据电阻公式R＝ρL／S（ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积）可知，在材料性质不变、距离固定的情况下，我们能改变的只有线路的横截面积。
所以我们只需将220V电压使用的导线截面积，设定为110V的一半即可，于是相较于110v电压，220V电压的输电系统就可以节省大量的材料。
如此看来，220v交流电才是用电标准的最佳选择，实际上美国官方也曾经考虑把一些地方的电网先改成220V增加市电，以给美国市民提供更好的用电体验。
但是却因为大量的居民已经购买了110V电压的大型电器，而且全美的电网已经按照110V铺设完成，也无法轻易更改成220V电压，所以美国就一直继续使用110V电压的用电标准。
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