首先澄清一下并不是所有國家的民用電電壓都是220V，也有110V的，也有些更奇葩的。
愛迪生的110V直流電
在電力使用的早期歷史中，愛迪生(Thomas Edison)的通用電力公司在美國使用110V供給直流電。為啥選110V呢?因為電壓越高，發(fā)電機(jī)的絕緣材料就要求越高，降低電壓就能降低絕緣，使得發(fā)電機(jī)制造的更加緊湊，所以選擇了100V左右。而定110V這個數(shù)，一方面可能是因為愛迪生老先生憑經(jīng)驗拍出一個安全些的人體電壓，而且他制作的碳絲白熾燈，在110V電壓下運(yùn)行良好，愛迪生認(rèn)為這是配電中安全經(jīng)濟(jì)的電壓。高了觸電就危險，低了燈泡發(fā)亮效果不好。
另一方面可能是為了計算方便，100多年前沒有計算機(jī)，計算變壓器的端口電壓有如下公式：
E=4.44fNΦm
其中E是感應(yīng)電動勢，f是頻率，N是線圈匝數(shù)，Φm是單匝線圈的最大磁通量(m是max的意思)。取E=110V、220V這樣的電壓等級，把4.44除到等式左邊來，fNΦm就基本可以等于一個整數(shù)。這樣大大方便了參數(shù)的計算，也就方便了設(shè)備的制造。
4.44其實(shí)是由2π/√2(2乘以圓周率π，除以根號2)出來的，至于為啥是這個，在這就不多說了，學(xué)習(xí)電機(jī)學(xué)什么的就都知道了。
特斯拉與交流電
愛迪生之后，特斯拉(Nikola Tesla)發(fā)明了3相的240V交流電。三相的意思是有三個不同相位的電力合并在一起以減弱供電中的電壓波動。(從這里也看出來，特斯拉的240伏并不是4.44的整數(shù)倍，所以定為110V基本是愛迪生一個人拍出來的)
由于他和愛迪生著名的交流電和直流電之爭，特斯拉后來以安全的名義把電壓降低到了110V。那個時期電線都是裸線，絕緣橡膠工業(yè)不發(fā)達(dá)，當(dāng)然電壓低些更安全。
110V和220V到底哪個安全?
有人覺得110V電壓低更安全;當(dāng)然也有人說毛衣的火花放電有上萬伏特，都沒電死人，電死人的其實(shí)是電流，所以討論110V和220V更安全沒有意義。
引起觸電死亡的確實(shí)是電流而不是電壓。但說毛衣電火花電不死人的朋友忽略了電量的概念，電火花沒什么電量，所以電流很小。但要是人真的碰觸了電線，那接觸到的電量可以說是無限大的，因為發(fā)電機(jī)在源源不斷的發(fā)電。
根據(jù)歐姆定律電流=電壓÷電阻，人在碰觸110V和220V時電阻基本是不變的，于是電壓越高當(dāng)然通過人體的電流就越大，所以還是低壓更安全。
順便說一句，人體的安全電壓是36V，也有24V這一檔，是根據(jù)不同的環(huán)境定的，干燥環(huán)境安全電壓就可以高一些。
歐洲使用50Hz與220V
電力最開始是在美國發(fā)展起來的，由于使用英制12進(jìn)位制，于是特斯拉計算的最高效的供電頻率是60Hz，這個小編之前也有一期節(jié)目講過(可以查目錄)。與此同時，德國AEG公司開始提供電力并且在歐洲處于壟斷地位。他們決定用50Hz代替60Hz，因為他們用十進(jìn)制，這樣計算更方便，不過他們還是保留了110V的電壓。
但50Hz的交流電效率不如60Hz， 50Hz的變壓器需要更大的繞組，50Hz的電動機(jī)效率也比60Hz的低。因為他們采用了低頻率導(dǎo)致他們必須花更多錢，來解決電力損失和更大的發(fā)熱量的問題。
為改善這種狀況，在交流電網(wǎng)沒有大規(guī)模建設(shè)因而沒有“負(fù)擔(dān)”的歐陸國家，采用了220V的電壓規(guī)格，這是由110V倍壓而來，技術(shù)改造相對最簡單，于是在歐陸國家就形成了220V/50Hz的交流電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。至于為什么“倍壓”，以后小編談到電壓等級時會說。當(dāng)然電壓越高，同等功率下電流越小，損耗越少，不過對絕緣要求也高了。
英國為了和歐洲大陸保持一致，最后電壓都改為220V，頻率改為了50Hz。因為二戰(zhàn)后歐洲還沒有太多的電力設(shè)施，所以這次改變成本并不是很大。
美國依然使用60Hz和110V
美國也考慮改用220V來提供市電，但是有感覺這樣太浪費(fèi)了，因為有很多電氣已經(jīng)在用110V的電壓了。最后妥協(xié)的方案是：220V電力進(jìn)入家庭后會分為110V來給大部分電器供電，但是像電爐、電烘干機(jī)這種需要大功率的電器就用220V。
中國的選擇
二十世紀(jì)初，中國大陸的電氣設(shè)備大多數(shù)來自美、英、德、瑞等國，東北的電力則由南滿鐵路株式會社管理。這也就造成了各個電廠所提供的民用電壓大小趨從于所進(jìn)口國家電壓的情況。
比如上海，清光緒十六年(1890)開始使用白熾燈，電壓為100V。光緒二十七年(1901)上海公共租界開始日夜供電，電壓改為200V。1913年，上海法商電車電燈公司改供電方式為交流單相110V，三相190V。
據(jù)《民國時期機(jī)電技術(shù)》中記載，關(guān)于用戶的燈和電力合用的三相低電壓，有220V、380V與110V、190V的區(qū)別，歐洲習(xí)慣都采用前者，而美洲習(xí)慣用后者。
建國以后，我們?nèi)鎸W(xué)習(xí)蘇聯(lián)，蘇聯(lián)是從歐洲大陸學(xué)來的，所以中國也就把國標(biāo)定為220V/50Hz了。
奇葩的日本
電壓采用100V，全球獨(dú)此一家。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省資源能源廳的說法是“一旦觸電時，低電壓對人體的沖擊小，為防止事故的發(fā)生和重視安全性采用100V”。業(yè)界人士的說法“在統(tǒng)一電壓的大正時代，市面上普及的燈泡都是100V”。雖然想和美國當(dāng)時的電壓110V相符，但“如果采用110V的話，燈泡的壽命會變短，所以下調(diào)到100V”。
另外在日本，所有地區(qū)的電壓都一樣，但是不同地區(qū)頻率不一樣。日本東部，包括東京，使用50Hz。西部包括大阪和京都使用60Hz。原因是二戰(zhàn)后，日本東部和西部的電力系統(tǒng)的重建任務(wù)分別由英國和美國接手了。當(dāng)時英國剛剛跟隨歐陸使用了50Hz的交流電，而美國用的是60Hz。
總結(jié)
選擇什么電壓基本是由歷史原因造成的，開始選擇了110V，發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備就按照110V設(shè)計，那么更換成220V的成本就太大，反之亦然。
當(dāng)然，至于一開始選擇什么，是由各國國情和經(jīng)濟(jì)性決定的，后發(fā)展的國家希望電壓能高些，這樣電流小損耗少，尤其絕緣材料制造技術(shù)成熟后，比如我國正在推廣特高壓電網(wǎng)。
附錄：
目前全球民用交流標(biāo)準(zhǔn)電壓主要有兩種：110V區(qū)域(100～130V)和220V區(qū)域(220～240V)。
我國內(nèi)地、香港地區(qū)、英國、德國、法國、意大利、澳大利亞、印度、新加坡、泰國、荷蘭、西班牙、希臘、奧地利、菲律賓、挪威等約120個國家和地區(qū)使用是交流220V電壓區(qū)域;
而美國、加拿大、日本(100V)、我國臺灣省等國家和地區(qū)則是110V電壓區(qū)域。
還有的國家是兩種兼有，如古巴(110V、220V)、沙特(127V、220V)、印尼(127V、240V)、越南(127V、220V)等國家和地區(qū)
