（５２）覚えておくべきACとDC

こんにちは。今回は、
直流と交流電源(ACとDC)ついてご説明いたします。
確か、今の指導要領では、中学2年生にこの内容をやるそうなので、ぜひ復習にお役立ていただければ幸いです。

【1】ACとDC

ACやDCは、聞いたことはありますか？

ACやDCと言うのは、AからBまで電気を運ぶときの、その運び方のことをいいます。

①AC

ACは、電気が+から-、-から+に向かって、交互に移動を繰り返しているものです。
1秒間に何回、電気の進む向きが入れ替わるかと言うのは、周波数と言う数値で表されます。

例えば、周波数が60HzのAC電源というと、+→-に、-→+に入れ替わる回数が1秒間に60回ということになります。

ここで少し考えて欲しいのですが、例えば、東京と大阪を結ぶ高速道路があったとします。
しかしながら、この高速道路を走るにはルールがあって、1時間に60回、目的地が東京と大阪に切り替わるというものです。いわば進行方向が1時間に60回切り替わるとします。
もしもあなたが進行方向逆向きにするには、車をいちど停車させてから向きを変えなければいけません。

電気も同じことがいえます。+ → −、− → + に、流れる方向が1秒間に60回変わる60Hzの電源があったとします。
実はこの進行方向が変わる瞬間に、電気は一瞬だけですが、止まっています。
進行方向が変わるたびに電気が一瞬ではありますが止まると言う事は、60HzのAC電源は、1秒間に60回一瞬で電気が止まっていることになります。

本当に?と思った方に解説しておくと、AC電源に接続した蛍光灯を点灯させます。
そして、点灯している蛍光灯スーパースローで撮影すると、
点灯と消灯を繰り返しているというのがわかると思います。

人間の目では確認することができませんが、電気が一瞬だけ止まっているのがAC電源の特徴。
カメラでスローモーションで撮影すると、実際にはずっと点灯して見える蛍光灯が、実は点滅していたことがわかると思います。

この蛍光灯が1周しようとしたその瞬間に、AC電源では、電流の向きが逆向きになっています。
流れる向きが変わる回数を周波数と言うとお伝えいたしました。
そのため、周波数の数値が高くなればなるほど、この点滅の間隔も短くなると言うことです。

②DC

PCは、電流が一定方向に流れる、ただそれだけの電流の流れ方です。

おそらく小学校3年生の頃に、豆電球の実験をしたと思います。
先程の蛍光灯は、スローモーションにすると点滅していましたが、DCに接続した電球は、ずっと一定方向に方向に流れている電流により点灯しているので、スローモーションにしても、点滅すると言う事はありません。正真正銘ずっと点いています。

【2】何がACで何がDC？

まず、ACの電源です。
まず家庭用コンセントに流れてきている電気は、AC(交流電源)です。
そして、家庭内で利用されている電球や、蛍光灯などのAC電源が使われています。

そもそも日本では、発電所から家まで電気を送る方法として、AC電源を採用しているので、家庭に引き込まれている電源は全てAC電源と考えて良いでしょう。

じゃぁDC電源は何に使われている？何がDC電源?となるのですが

まずDC電源は、電池に用いられています。
電池を利用する製品は、すべてDCで動いています。

続いて、スマホにもDC電源が使われています。
あれ?でも、先ほど家庭用コンセントは、AC電源になっているのにどうしてスマホを充電するときに家庭用コンセントを利用しても、大丈夫なの?

これは、とても多い質問で、よく考えてみてください。スマホを充電するときは、「ACアダプター」と言う、立方体のような箱みたいなアダプタを用いるはずです。

(例)

実はこのアダプタ、AC電源をDC電源に変換すると言う役割を担っています。
そのため、AC電源が供給されるコンセントからでも、DCの電源をスマホに供給することができるのです。

このACアダプターを、家庭用コンセントからUSB端子に変換するだけのアダプターだと思っている方が多く、もっと小型化しろよ!とたくさん意見をいただきます。しかし、ACからDC電源に変換するための基盤が中に搭載されており、小型化するのも、これからの科学技術の発展を期待したいところです。

これで、今回の電源の送り方についての説明を終わらせていただきます。
何か?なところがございましたらTwitterのDM等で質問を自由にお待ちしております。