直流と交流の違いをわりやすく解説!どうして両方あるの? | 日々是好日 日々是好日 日々の生活で「こんなときはどうする?」「そうだったのか!」という、役に立ちそうな情報なんかを発信しています。 更新日: 2019-07-24 公開日: 2019-03-11 Fatal error: Call to undefined function wp_parse_list() in /home/nitou/ on line 991
電車というのは車両の上に架線があって、車輪の下にレールが敷き詰められていますよね? 直流および交流：違いとPCが直流を使用する理由| ITIGIC. 上の画像を見てもらいますと、変電所から電車まで電気を送る際には架線を伝って、電車から変電所に戻る際には下のレールに流している、ということになります。 もっと簡単に言えば、 乾電池(変電所)でランプを点灯させる(電車を動かす) という感じになるわけです! このように直流で動く電車のことを 直流電車 と呼んでいます。因みに日本で直流電車が用いられているのは関東(茨城以外)、東海、近畿、中国、四国地方の鉄道で、それ以外の地域及び新幹線では交流がそのまま用いられています。 ただし交流電車では変電所が行うはずだった「交流→直流」を電車側で行う必要があります。 そのため交流電車では、「交流→直流」と変換させる装置を電車に搭載させる必要が出てくるため、直流電車よりもコストがかかります。 一般の家電製品は交流で動く? 家庭にあるコンセントまで送られてくる電気は交流ですが、そうなると「普通の家電製品も交流で動くの?」と疑問を持たれるかと思います。 しかしもう一度よく考えてみると、交流というのは電圧がゼロになったり、向きがプラスからマイナスに変わったりと少し厄介な性質を持っています。 この性質のまま果たして普通の家電製品が動くのでしょうか? 直流電車の例でも軽く触れましたが、電車では変電所から既に直流に変換された状態で送られてきます。 このことからわかると思いますが、電車を動かしているのは直流電流になります。 また交流電車も結局電車内で「交流→直流」と変換させているので、両方とも結局直流で動いているわけです。 ということは 「 一般の家電製品も電車と同じでやはり直流で動いているんじゃない?
対して直流の場合は交流に比べて電線の数が少なくて済むなど、一見低コストに抑えられるように見えますが、実は直流のモーターは交流と違って、ブラシと整流子という部品が必要なのです。 これが交流のモーターにはない点です。ブラシは摩耗しやすいので常に清掃やメンテナンスが必要で、手間とコストがかかるのがデメリットと言えます。 また発電所から送られてきた大きな電圧も下げる必要があるのですが、直流の場合は交流と違って簡単に下げられません。 直流は電圧を下げるのに 一旦交流に変換させてから変圧器で高圧させ、再び直流に戻す という手順を踏む必要が出てきます。 この時に直流を交流に変換させる コンバータ という機械が必要になることと、「直流→交流→直流」という変換を経る度に 電力ロス が発生するので効率が悪くなります。 そして直流送電では交流と違って、電流がゼロになるポイントがありません。 常に一定の値で流れるため、遮断をさせることが困難だという欠点があります。日本のように地震や台風と言った災害が多い国では、これは致命的な弱点と言えます。 もちろん全くメリットがないかと言われればそうではなく、例えば 長距離かつ大容量 の送電が必要とされる 海底ケーブル には直流送電が使われています。 電流戦争とは? 電線に交流送電が用いられるようになったのは、19世紀の後半でした。当時アメリカでは発熱電球を発明したエジソンが直流送電を提案していましたが、それに反論していたのがジョージ・ウェスティングハウスとニコラ・テスラという2人の発明家で、彼らは交流送電を提案していました。 これが世に言う" 電流戦争 "です。エジソンは直流送電の特許使用料が最大の目的で、何としても自身の提案を翻すことはありませんでした。 しかし直流送電のデメリットは何と言っても変圧が簡単にできないことです。そのため電圧ごとに別々の架線を要する必要があったのですが、それに伴って電力網が複雑になってメンテンナンスに多大な費用が掛かるという問題が生じました。結果として変圧器が進化したことで電圧の変換が簡単になり交流送電が採用された、という流れになったわけです。 直流送電が用いられる場面は? 一般に電線と言えば発電所から交流の形のまま電気が流れているわけですが、実は全ての電線で交流が採用されているわけではありません。 最も身近な例では 電車 に電力を供給する架線も電線の一種なのですが、実は日本の一部地域では変電所で交流から直流に変換された電気を流すタイプの架線を採用しているのです!
価格 交流アーク溶接機・・・安い 直流アーク溶接機・・・高い 価格については,直流アーク溶接機が交流アーク溶接機よりも2倍以上高い。 この価格が,直流溶接機導入にあたっての最大のネック。 台数が多くなればなるほど,厳しい値段差となってくる。 直流溶接ならTig溶接があるし,交流溶接機でもベテラン溶接工なら何の問題もない。 2倍以上の価値を直流アーク溶接機に見出せるかが,鍵。 事実として,俺の工場や同業者の工場は交流アーク溶接機がほとんど。 2. 構造 交流アーク溶接機・・・可動鉄心式(単純) 直流アーク溶接機・・・インバータ制御式(複雑) インバータ制御は基盤が必要なため,可動鉄心式よりも若干複雑になる。 構造が複雑になるってことは,故障の確率も上がる。 振動,ほこり,雨などで基盤が故障したらアウト。 その点交流アーク溶接機は,ほとんど故障しないという堅牢性も売りの一つ。 3. 直流と交流の違い モータ. 電撃の危険性 交流アーク溶接機・・・高い 直流アーク溶接機・・・低い 交流アーク溶接機は最高無負荷電圧(80V〜112V)が高いため,直流よりは危険とされている。(災害事例が腐るほどある) 交流アーク溶接機には無負荷電圧を抑える(25V以下)ために電撃防止装置の装着が義務付けられている。 直流アーク溶接機は最高無負荷電圧が(60V)と低いため,交流溶接機よりは安全とされている。 しかし,交流・直流どちらも42V(死にボルト)以上の電圧を扱っており,電撃の危険性はあることは覚えておいて欲しい。 4. アークの安定性 交流アーク溶接機・・・やや不安定 直流アーク溶接機・・・安定 上記の図を見て貰えばわかるように,交流は電圧や電流が決まったサイクル毎に+と-が反転する。 この反転時はアークが途切れたりする原因になる。 直流は常に一定。 工場の交流アーク溶接機の溶接ビードより,現場のエンジンウェルダー(直流)の溶接ビードの方が綺麗に感じる時があるのは,直流・交流の違いによるものかもしれない。 5. 極性の選択 交流アーク溶接機・・・できない(する必要がない) 直流アーク溶接機・・・できる 詳しくはこの記事 【どっち! ?】被覆アーク溶接機【プラスとマイナス】【uとv】キャプタイアケーブル接続方法(つなぎ方) に書いたので,ぜひ時間があれば読んでみて欲しい。 交流アーク溶接機は電圧や電流が決まったサイクル毎に+と-が反転する。 そのため極性が入れ替わる。 よって極性を選択できない(する必要がない)。 直流は一定のため極性を入れ替えることで溶接性を変えることができる。 溶接用途 接続方法 溶け込み,溶接幅 正極性 厚物や一般溶接 (-)側にホルダー(溶接棒) (+)側にアース(母材) 深くて狭い 逆極性 薄肉,肉盛り溶接 (+)側にホルダー(溶接棒) (ー)側にアース(母材) 浅くて広い ホルダーとアースを入れ替えることで,「溶け込み,幅」などの溶接性を変えることができる。 6.
電流の「直流」と「交流」の違いは? こんにちは!この記事を書いているKenだよ。マット、買ったね。 世の中には 2種類の電流 が存在してるって知ってた? 直流と交流の違い 図. それは、 直流電流 交流電流 の2つ。 今日はこいつらの違いを説明していこう。 直流電流とは?? まず「直流電流」からだね。 これは、 一定の向きに流れる電流のこと だ。 例えば、「電池の電流」が直流だよ。 電池のプラスからマイナス方向に流れるようになっていて、紛れもなく一方向の電流。 電流の大きさも一定だね。 横軸に「時間」、縦軸に「電圧」のグラフを描くとこんな感じになる ↓ 常に電流の大きさも向きも同じになってるのね。 交流電流とは?? 一方、交流電流とは、 電流の向きと大きさが周期的に変化している電流 なんだ。 例えば、家庭用のコンセントの電流は「交流」。 電流の大きさ・向きが時間によって絶えず変化しているのが特徴だね。 さっきと同じように、時間と電圧のグラフをかいてみると、このように波のようなグラフになるんだ↓ でも、このままだと電流の大きさとか向きが一定じゃなくて使い物にならないから、ACアダプタという装置を通すんだ。 みんなが使っているスマホも充電するときにACアダプタの充電器を使っているはず。 そうすると、交流が直流に変換されて、電化製品には直流が流れるようになるのね。 なぜ家庭用のコンセントは交流電流なのか? ここで疑問になってくるのが、 「ぜんぶ直流でよくね?」 ということ。 交流の電流も、最後の最後で直流に変換するなら、最初からぜーーーんぶ直流でいいんじゃないかと思っちゃうよね。 それじゃあ、 なぜ、家庭用のコンセントは交流電流なのか? 実はその答えは、 家庭用の電気をつくる発電機の仕組み によるんだ。 発電機の仕組みを簡単に言ってしまうと、 コイルと磁石を使って発電しているよ。 「 電磁誘導 」という現象を利用しているんだ。 コイルに磁石を近づけたり離したりして、磁界を変化させる。 その結果、コイルに誘導電流が流れて、そのゲットした電流を各家庭に送っているわけだ。簡単にいうと。 つまり、発電機の中身を見てみると、コイルの近くを磁石が上下に動いたりしていることになる。 レンツの法則でシミュレーションしてみればわかるけど、 磁石を出したり入れたりすると、電流の大きさ・向きが時間によって変化するんだ。 N極の磁石をコイルに突っ込む時は反時計回りに流れるし、 引っ込めると、逆向きの電流が流れることになる。 つまり、磁石の動きによって電流の向きが変化するわけだね。 だから、発電機によって作られる家庭用のコンセントは「交流」になっているんだ。 発電機の中身はもっと複雑なんだろうけど、シンプルにいってしまうとこんな感じ。 「直流」と「交流」の違いは理科の勉強だけじゃなく、一生お世話になるから納得しておこう。 そんじゃねー Ken Qikeruの編集・執筆をしています。 「教科書、もうちょっとおもしろくならないかな?」 そんな想いでサイトを始めました。 もう1本読んでみる
森本雅之『交流のしくみ』 三相交流とはどんな交流なのか? 家電製品を一変させたインバータとは?
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