AC(交流)とDC(直流)の違いやそのメリットは何かあるの??

交流 直流


普段の生活に欠かせない電気。


ただ、停電した際には電化製品が使えなくなり、生活に困ってしまいますよね。


その日常生活に密接した存在の電気ですが、


AC(交流Alternate Current)


DC(直流 Direct Current)


の2種類があるのをご存知ですか?


この2種類の電気の違いを分かりやすくご紹介してみます。



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 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。


それならば、発電して送電する際に直流で送ってしまえば、そんな変換の手間は省けるとお思いの方もいらっしゃるかと思います。


ただこれには一筋縄にはいかない事情があるのです。



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 それぞれのメリット・デメリット


直流
交流での送電は、電線が3本必要ですが直流の送電は電線が2本でいいのです。


ならば、送電は全部直流で送ってしまえば良いという意見もあるかと思います。


ただ、直流で送電する場合、電線は2本で済むものの、電圧が大きすぎる為にメンテナンスが交流以上にかかってしまいます。


さらに電圧を変える場合は、コスト的にも電圧変更が容易な交流に変える必要があるのです。


実はこの変圧の容易さが、交流の最大のメリットと言えるでしょう。


通常、発電所から供給される電圧は数十万ボルトの高電圧で送られ、変電施設を通って降圧されているのです。


よく電信柱の上にバケツの様な物体が付いていますが、あの物体も変圧器のひとつです。
この変圧器により、家庭で使える電圧である100V・200Vに降圧するのです。



直流2

この降圧作業ですが、直流電源を降圧させる場合は非常に難しく、


  • まず交流に変えてから変圧器で降圧させる


  • 降圧後に再度直流に戻す


  • という手間が必要になってくるのです。


    直流では、この変圧に要する設備コストや、変換時の電力が無駄になってしまうという面もあるのです。
    また、メンテナンス面でも複雑になってしまい、余計にコストがかかってしまいます。



    交流は電圧が変わりやすいがそれ以上にコストが優先される

    以上の様に、交流電力の方がメリットが大きいと言えますが、交流の場合は電圧が変わりやすいという一面もあります。


    例えば、100Vが必要な機器に対して、100Vを確保するために140V前後の電力が必要となります。


    なので、機器はその100V以上の電力に耐えられるだけの性能を有している必要があるのです。


    そのため、交流電力に関わる機器類はいずれもコストがかかってしまいます。


    ですが、直流電源を降圧させるコストよりは、かなり安価で済むために交流での送電が主流になっているのです。

     歴史から読み取ってみよう


    交流2

    交流がよいのか直流がよいのか、この考えはその歴史を辿ることで、利便性が分かってきます。


    かの有名なエジソンは19世紀に白熱灯を発明しました。
    そして当時のアメリカではDC(直流)が主流でした。


    エジソンは自らが発明した白熱灯を広めるために、DCでの送電網を広げようと試みました。


    でも当時はDCでの送電では大きな電圧降下が生じてしまい、発電所を街中に用意しないと送電できないという結論に達したのです。


    逆にニコラ・テスラ(ラジオや蛍光灯を発明)は変圧が容易な交流での送電を提案し、結果、テスラの案が採用されて、送電は交流で行うことになったのです。

     まとめとして


    家庭の電力が交流で供給されていて、電化製品の中で直流に変換されていることを知らなかった方も多いかと思います。


    交流・直流それぞれのメリットを享受することによって、電気が利用しやすくなっているのですね。


    なお東日本・西日本とで交流ヘルツ数が異なることについては、また改めてご紹介することにしましょう。


    「関連サイト」50ヘルツや60ヘルツその周波数は地域で違いがある不思議とは



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