A直流(DC)
電流の向きと大きさが時間によって変化しない電気。常に同じ方向に流れるため、電子機器の内部回路や、電池駆動の機器には欠かせません。変圧には専用回路が必要で、長距離送電には不向きです。
電流の向きが一定(プラスからマイナス)
電圧・電流値が時間で変化しない
電子機器・自動車・蓄電池などで使用
電気には「直流」と「交流」の2種類があります。電池やバッテリーは直流、コンセントから取り出す家庭用電源は交流です。両者は電流の向きと波形、変圧のしやすさで大きく異なります。
| 観点 | 直流(DC) | 交流(AC) |
|---|---|---|
| 電流の向き | 一定(常に同じ向き) | 周期的に反転する |
| 波形 | 直線(一定値) | 正弦波(サインカーブ) |
| 周波数 | 0 Hz(変化しない) | 日本では50Hz(東日本)/60Hz(西日本) |
| 変圧のしやすさ | 直接的な変圧は困難(DC-DCコンバータ等が必要) | 変圧器(トランス)で容易に昇圧・降圧可能 |
| 代表的な電源 | 乾電池、バッテリー、太陽電池 | 家庭用コンセント、発電所からの送電 |
| 主な用途 | 電子機器内部、自動車、電気めっき | 送配電、一般家庭、産業用電動機 |
| 実効値 | 波高値と同じ | 波高値の 1/√2(約0.707倍) |
電流の向きと大きさが時間によって変化しない電気。常に同じ方向に流れるため、電子機器の内部回路や、電池駆動の機器には欠かせません。変圧には専用回路が必要で、長距離送電には不向きです。
電流の向きが一定(プラスからマイナス)
電圧・電流値が時間で変化しない
電子機器・自動車・蓄電池などで使用
電流の向きが周期的に反転する電気。1秒間に向きが反転する回数を周波数(Hz)と呼びます。変圧器で容易に電圧を変えられるため、長距離送電に適しており、発電所から家庭まで交流で送られます。
電流の向きが周期的に反転(東日本50Hz・西日本60Hz)
正弦波(サインカーブ)の波形
変圧器で昇圧・降圧が容易
送配電や家庭用コンセントの電源
「直流=向き一定、交流=向き反転」。交流は変圧器で容易に電圧を変えられるため送電に有利。東日本50Hz・西日本60Hzの周波数違いも頻出。
Q1. 交流の特徴として正しいものはどれか。
正解:3. 変圧器で容易に電圧を変えられる
交流は変圧器で容易に昇圧・降圧できる点が最大の特徴。電流の向きは周期的に反転し、波形は正弦波。
Q2. 直流電源として正しいものはどれか。
正解:3. 乾電池
乾電池・バッテリー・太陽電池は直流電源。家庭用コンセント、送電線、変圧器の出力はすべて交流。
Q3. 交流100V(実効値)の波高値(最大値)として最も近いものはどれか。
正解:3. 約141V
実効値 × √2 ≒ 波高値。100 × 1.414 ≒ 141V。実効値は波高値の 1/√2 ≒ 0.707倍。