直流と交流は何が違う?




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直流と交流は何が違う?

私たちが使う電気にはリモコンなどに使う乾電池の直流と、家庭の壁のコンセント(100V)の交流に電気製品をつないで使うものがあります。

しかし、同じ電気といってもこの2つは根本的に違うものです。

それは、電圧の違いというわけではありません。

乾電池に代表されるものは直流であり、壁のコンセントに来ているものは交流です。

電気の種類は大きく分けるとこの2種類になります。

直流の代表は乾電池

乾電池に代表されるものは図1のような直流とよばれるものです。

直流を出すものにも、乾電池や自動車のバッテリー、携帯電話などに使われているリチウムイオン電池などたくさんの種類があります。

直流の特徴は電圧の大きさと電流が流れる方向が一定方向だということです。

ただし、電池などは容量が有りますので使用して電池が消耗してくると、電圧が低くなってくるということはあります。

乾電池は直流の1.5V、自動車のバッテリーは直流の12Vが一般的です。

コンセントに来ている電気は交流


壁のコンセントに来ている電気は図2のような交流といわれるものです。

交流は時間の経過とともに、一定の周期をもって電圧の大きさと向きが変化します。

そして、交流の周期が1秒間に何回繰り返すかということを周波数といいます。

日本では50Hzと60Hzの2種類が使われています。(Hzヘルツといいます)

私たちが使っている電気機器(テレビ、パソコン、電話…)などの内部回路では交流のままでは使えないので、交流を直流に整流して使用します。

テレビなどの電気製品は100Vの交流を電源としていますが、テレビの中の電気回路ではほとんどが直流に変換して使われています。

家庭用の電気が交流なのは、発電所から送電する時には高い電圧で送る方が電気の損失を少なく出来るからです。

そして、家庭で使用する時には100Vのように低い電圧に変圧して使うというように、簡単に電圧を変換することが出来るからです。

電気を最初に普及させるときには、トーマス・エジソンの主張する直流送電とジョージ・ウェスティングハウス、二コラ・テスラ陣営の交流送電かの「電流戦争」といわれる論争がありました。

お互いが持つ特許などの利害もありましたが、結局、変圧器を用いた電圧の変換が容易であること。

電線自体の抵抗によって送電する電流の損失はやむを得ない事ですが、電圧をより高くすれば損失が抑えられて、効率が良い。

そのため発電所からの送電は高電圧にして、家庭に配電する前に家庭で使いやすい電圧に下げられるなどの利点が多い、交流送電が普及しました。

交流を直流に変えることは容易ですが、逆に直流を交流に変えることは困難だったことも理由のひとつです。

以上で「直流と交流は何が違う?」の説明を終わります。




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