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ACとDCって何?電圧と電流の関係とは

      2018/10/26

ACとDCって何?電圧と電流の関係とは

ACとDCという言葉を聞いたことがありますか?ACは交流、DCは直流を表しています。日常生活ではコンセントは交流、乾電池などは直流で電気が送られています。コンセントは交流なのでしょうか?そこには電気を送るときの電圧と電流が関係しています。

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ACとDCって何?

AC(交流)とDC(直流)とは?

ACとDCの違いを簡単に説明すると、
交流は:電流の流れ方が常に変わる
直流は:一方向にしか流れず、常に電圧が一定している
以上のような違いになります。

日常生活で私たちが接する機会がある電力は、主に家庭のコンセントと乾電池、車のバッテリーなどがありますが、
家庭のコンセント ⇒ 交流
乾電池やバッテリー ⇒ 直流となっています。

乾電池やバッテリーは、「+」と「-」がありますが、これは一方向にしか流れない事を意味しています。
また、電化製品の一部は交流電源のままでは使えず、機械の中で直流に変換している場合もあります。

引用元-厳選!新鮮!とっておき@びっくり情報

電圧は高く電流は少なく!コンセントがACである意味とは

一般家庭や病院、大学、その他の施設で、通常、利用されているのは100Vの交流です。
家庭用の電源は交流です。だから殆どの家電製品はわざわざ交流を直流になおします。
ACアダプタと言う物がありますが、あれはAC(交流)をDC(直流)に直しています。
直流で送るよりも交流で送る方が電気の使い道が広かったり、送るときに都合が良いために交流が使われています。
なお、世界最初の発電所は発明王エジソンによって作られましたが、そのときは直流発電機を使い、直流送電をしています。
 
電気を流すときは、電圧が高い方が効率がよく電気を送れます。
電流を流す量が少なくて良いので、細い電線でたくさんの電気を送れるのです。
 また、電気が電線を流れるときには全ての電気が送られる訳ではなく、一部の電気は熱になって逃げていってしまいます。これも電流が少ない方が良いのです。
このような事情があるため、発電所では高い電圧を使って電気をおくり、変電所や電柱で電圧を順次さげていって送っています。

引用元-ミスミデンキ

AC電源はDC電源に変換されている

ACは『Alternating Current』の略で、日本語で言うと「交流」のという意味になります。
一方、DCは『Direct Current』の略で、日本語で言うと「直流」という意味になります。
発電所で作られて家庭に届けられる電気は「AC100V」です。
しかし、家庭で使用する電気製品はDC電源が多いのです。
つまり、コンセントに来ているAC100Vの電源をDC電源に変換するという作業が必要になります。
この変換機は通常は製品の中に内蔵されている場合が多いです。

では、なぜ最初からDC電源で電気を供給しないのでしょうか?
それは、ACで電気を送った方がロス(伝送損失)が少ないからです。
発電所では発電する電気の電圧は数千V(ボルト)~2万Vです。
これを変電所というところで27万5000V~50万Vという超高電圧に変圧されて送電線に送り出されます。
このようにすることでより効率的に電気を送ることが出来る用になります。
そして、配送途中にも何箇所か変電所があり、そこでは電圧を下げる処理をします。
そして、家庭の近くの電柱に来る時には6,600Vまで降圧されています。
電柱にある変圧器で100Vに変換された電気が家庭に供給されます。
このように家庭に届くまでに何回かの電圧の変換が行われるのですが、この変換作業をする時にAC(交流)の方が少ないロスで出来るのです。

引用元-PA情報局

電圧が変換される変電所とは?

変電所

発電機で起こす電気の電圧はふつう交流1万ボルトくらいです。
発電所には電圧を上げるための変圧器がふって高い電圧にかえて送り出します。
この高い電圧の電気を、安全で使いやすい電圧の電気にかえるところが、変電所です。
変電所には一次・二次・配電用と、いくつかの変電所があってしだいに電圧を下げるようになっています。

引用元- 科学をわかりやすく解説

ACシステムができた訳!電流戦争とは

エジソンが、1881年に白熱光ランプの電灯を発明したのはご存じかと思います。
実は、当時のアメリカではDCでの電力供給が標準方式で、エジソンは白熱電灯を広めるためにDC 110Vの送電網を展開する事業に取り組みました。
ところが、DCでの送電では大きな電圧降下が生じるため1.5kmの範囲にしか送電できず、発電所を街の中に建てる必要がありました。今では信じられないような話です。
それに対しテスラは、ACの発電、送電、使用方法を考案し、エジソンと争ったのが電流戦争です。
最終的には、簡単に変圧できて電線が長く細くても大きな損失なしに送電できるACシステムの利点をもって、テスラ側が勝利したことで現在に至ります。

ACのメリット
・ACは変圧器を用いて簡単に電圧の変換(昇圧、降圧)ができる。
・高電圧/低電流の送電では電圧降下(I2R損失)を低減できる。
・ACからDCへの変換も容易なのでDC駆動機器への給電も容易。

実際には、発電所からは数千から2万VといったAC高電圧が送られ、家庭の直前で電柱にある変圧器で100Vや200Vに降圧されています。

引用元-Tech Web

まとめ
ACとDCの仕組みはややこしいですがACシステムはかなり昔に確立されたもののようです。家庭に届くまでに電圧を何度も変換して効率的に電気が送られています。

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