2018年10月18日
交流と直流の違い(なぜコンセントにプラス・マイナスがない?)
乾電池はご存じのとおり、プラスの端子とマイナスの端子がありますね。
懐中電灯などに乾電池を入れるとき、プラスとマイナスを間違うときちんと動きません。
でも、家庭用のコンセントでプラスマイナスを意識したことってないですよね?
なんで、家庭用のコンセントはプラスマイナスをあわせなくてもちゃんと動くのでしょう。
電気には直流と交流があります。
電気はプラスからマイナスに流れますね。
このように一方向にしか流れない電気を直流と言います。
乾電池や、自動車のバッテリーなどは直流です。
では交流はというと、プラスとマイナスの向きが交互に入れ替わっています。
それも1秒間に50回とか60回とか非常に早い周期で入れ替わっています。
家庭用のコンセントはこの交流。
常に入れ替わっているのでコンセントの口にプラスもマイナスもありません。
でも、何でも何でプラスとマイナスを入れ替えるなんて面倒なことをしているのでしょう。
前述のようにプラス、マイナスを意識しないで使えるというメリットもあります。
でもその他に交流ならではの大きなメリットがあります。
これを詳しく説明すると本5~6冊読むくらいの深い理論になってしまうのでここでは超簡単に。
・効率よく大きな電力を遠くまで運ぶことができる
通常、電気はプラスとマイナスの2本の線で送られます。
でも、三層交流という方式があり、原理は複雑なので割愛しますが、簡単に言うと周期のずれた3つの電気をあわて3本の電線で送るもの。
ふつう1つの電気を送るのに電線は2本必要なので、3つの電気を3本で送れるこの方式は送電線を半分に節約できます。
・発電機の構造がシンプル
発電機は構造上、交流が発生するようになっているので、発生した交流をそのまま送っています。
・電圧が変えやすい
遠くまで電気を運ぶには電圧が高い方が効率よく運べます。
なので発電所では数十万ボルトという超高圧で発電して、地域の変電所まで送りそこで徐々に電圧を落としています。
そして、家の前の電柱までは6600ボルト、そこから電柱の上にある柱上変圧器でさらに電圧を落として100ボルトに。
こうして電圧を落とす場合、トランス(変圧器)を使うのですが、トランスは交流じゃないと電圧が変えられません。
こうやって見ると、直流より交流の方が便利そうに思えますが、パソコンなどの制御機器は直流じゃないと動きません。
そして今や、テレビやビデオだけでなく、炊飯器やポットまでマイコン制御の時代。 直流じゃないとほとんどの電気製品が動きません。
なので家電製品には整流回路という交流を直流に変える回路が入っています。
一番よく見る清流回路が電源アダプターですね。
こんな感じで私たちの周りは直流と交流をうまく使い分けているわけです。
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なんで、家庭用のコンセントはプラスマイナスをあわせなくてもちゃんと動くのでしょう。
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電気はプラスからマイナスに流れますね。
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では交流はというと、プラスとマイナスの向きが交互に入れ替わっています。
それも1秒間に50回とか60回とか非常に早い周期で入れ替わっています。
家庭用のコンセントはこの交流。
常に入れ替わっているのでコンセントの口にプラスもマイナスもありません。
でも、何でも何でプラスとマイナスを入れ替えるなんて面倒なことをしているのでしょう。
前述のようにプラス、マイナスを意識しないで使えるというメリットもあります。
でもその他に交流ならではの大きなメリットがあります。
これを詳しく説明すると本5~6冊読むくらいの深い理論になってしまうのでここでは超簡単に。
・効率よく大きな電力を遠くまで運ぶことができる
通常、電気はプラスとマイナスの2本の線で送られます。
でも、三層交流という方式があり、原理は複雑なので割愛しますが、簡単に言うと周期のずれた3つの電気をあわて3本の電線で送るもの。
ふつう1つの電気を送るのに電線は2本必要なので、3つの電気を3本で送れるこの方式は送電線を半分に節約できます。
・発電機の構造がシンプル
発電機は構造上、交流が発生するようになっているので、発生した交流をそのまま送っています。
・電圧が変えやすい
遠くまで電気を運ぶには電圧が高い方が効率よく運べます。
なので発電所では数十万ボルトという超高圧で発電して、地域の変電所まで送りそこで徐々に電圧を落としています。
そして、家の前の電柱までは6600ボルト、そこから電柱の上にある柱上変圧器でさらに電圧を落として100ボルトに。
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そして今や、テレビやビデオだけでなく、炊飯器やポットまでマイコン制御の時代。 直流じゃないとほとんどの電気製品が動きません。
なので家電製品には整流回路という交流を直流に変える回路が入っています。
一番よく見る清流回路が電源アダプターですね。
こんな感じで私たちの周りは直流と交流をうまく使い分けているわけです。
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