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電力コラム » 電気

電気の直流と交流について

2019年12月10日 公開

カテゴリー:電気

日常生活で私たちは電気を使っています。いまや電気の無い生活というのは、考えることが出来ないくらいに、必要不可欠なものとなっています。しかし実は電気というものは私たちが思っているよりもずっと複雑ですし、専門用語・専門的知識も大量にあります。しかし私たちはそういった事は普段あまり意識せずに、電気を使っていることと思います。そうした中で電気の「直流」「交流」という言葉を見た事がある方も、きっと多くいらっしゃるのでは無いでしょうか。そこで今回は電気の「直流」と「交流」について書いていきたいと思います。

電気の直流と交流とは?

上にも書いたように、電気には「直流」「交流」の2種類があります。この「直流」「交流」とは、一言で言ってしまえば「電気の流れ方の違い」という事になります。「直流」とは電圧の大きさ・電流の流れる方向が一定の電気のことを言います。そしてもう一方の「交流」ですが、これは一定周期で電圧の大きさと向きが変化している電流のことを言います。もう少し詳しく見ていきましょう。

直流電気について

先程も書きましたとおり、直流電気とは電圧の大きさや電流の流れる方向が「常に一定」の電気のことです。電池やバッテリーなど日常的に使用しているほとんどの電気製品で利用する電気は、この直流電気となります。

そして直流電気にはもうひとつの大きな特徴があります。その特徴とは「極性」、つまりプラスとマイナスがあるという事です。乾電池などを利用するときに、電池蓋を開けるとプラスとマイナスが書かれている印があるかと思います。その時にプラスとマイナスを入れる所を間違えて電池をいれてしまうと、その機械が動かなくなるという経験をされた方もいらっしゃるかと思います。そのように電気にプラスとマイナスの区別があるのが「極性」であり、交流電気の最大の特徴という事になります。

交流電気について

一方の交流電気ですが、これは一般的にコンセントから流れてくる電気となります。交流電気は一定周期で電圧の大きさと向きが変化するのが、最大の特徴です。その変化の回数は、静岡県富士川より東の地域では、一秒間に50回、西の地域では一秒間に60回となります。これで気づいた方もいらっしゃるかもしれませんが、この「1秒間に変化する回数」の事を電気の「周波数」と言います。なぜ静岡県富士川を境に周波数が異なっているのかという事は、日本ではじめて発電をするために、東と西でそれぞれ別の周波数の発電機を購入してしまったからだ、という歴史があります。

更に交流電気のもうひとつの特徴として、簡単に電圧を変換できる、という事があげられます。普段電気が電線を通っているときには、6600Vとかなり高い電圧になっています。この電圧の電気は、そのままではとても利用することは出来ません。その高圧の電気が電柱の上にある変圧器にて100Vから200Vに変換され、あるいはキュービクルなどの自家変電施設などで100Vから200Vに変換され、各コンセントへ送られます。更にコンセントから送られてきた電気は、そのままでは電気機器に利用はできませんので、各機器の内部やACアダプターなどで直流電気に変換されます。

発電所から各消費者のところへ

発電所で発電される電気は交流です。その後変電所で高電圧に変換され、高圧線や各電線を経由して家庭やオフィス、工場などに届きます。これは交流電気の方が高い電圧を扱うのが容易だからです。また高電圧のまま電線をとおり、各消費者のところで変圧をして利用することで、電気がロスすることを防ぎ、更に送配電の設備コストを必要最小限に留めることが可能となります。

一方直流電気の電圧を下げるのは、相当な手間がかかってしまいます。しかし実際に家庭で使用するには、直流電気の方が圧倒的に優れているのです。このように特徴が全く違う2種類を巧みに使い分けることで、日常的に電気を使うことができるようになっているのです。

最後に

「直流」と「交流」という言葉は、普段電気を利用している私たちでも時々は目にしますが、その違いについては漠然とした理解しかしてない、という方も多いのでは無いでしょうか。これを機会により電気についての知識をつけてみると、電気のことがより分かって面白くなるかもしれませんね。

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