AC電流とDC電流の違い

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主な違い–AC電流とDC電流

電力は、 交流(AC) またはとして 直流(DC)。 NS 主な違い AC電流とDC電流の間は、 DC電流では、電子は一方向に連続的に流れます 一方、 AC電流では、電子は周期的に前後に振動します.

DC電流とは何ですか

DC電流では、電子は一方向にのみ流れます。電位の異なる2点を導体で接続することにより、直流電流を形成することができます。その後、電子は、電位が維持されている限り、より負の電位からより負の低い電位に向かって流れます。たとえば、電位-2Vと-5Vの2点を接続すると、電子は-5Vの端から-2V​​の端に流れます。

歴史的な理由から、 電流の方向 電子の流れの方向と反対の方向にあると見なされます。上記の例の電流の方向は-2Vから-5Vです。この方向には何も流れません。これは単なる慣例です。

AC電流とは

AC電流では、電子は前後に振動します。家は通常AC電流によって電力を供給されます。ここで、導体は、その値を周期的に変化させる電位と0 Vにとどまる電位との間に接続されます。変化する電位は、その値を正と負の値の間で変化させるため、導体内の電子は前後に移動します。次に、導体に印加される電位差は正弦波状に変化します。

AC(青)およびDC(赤)回路で電圧が時間とともにどのように変化するか

ほとんどの電子機器はDC電流で動作します。多くの場合、デバイスが電流を利用する前に、電源からのAC電流をDC電流に変換する必要があります。 NS 送電に交流電流を使用する主な理由 (DCではなく)歴史的に、変圧器を使用してAC電流の電圧を変更するのは簡単でした。これは、電気が高電圧と小電流で長距離を移動できることを意味しました。より少ない電流で電力を伝送すると、伝送中の電力損失が大幅に減少します。家庭に電力を供給する場合、変圧器を使用して、送電線の高電圧の小さな電流を、家庭で使用される小さな電圧の大きな電流に簡単に変換することができます。

電流は継続的に振動しているため、AC電流に接続されているデバイスで消費される電力も定期的に変化します。ただし、交流の場合、電圧は、 二乗平均平方根(RMS)電圧。正弦波AC電流の場合、RMS電圧は最大電圧(

) なので:

正弦波電圧の二乗平均平方根(RMS)電圧と最大(ピーク)電圧

多くの場合、コンポーネントによって消費される電力は、RMS電圧を使用して計算されます。 RMS電圧と周波数(電流が1秒間に方向を反転する回数)は国によって異なります。通常、230 VのRMS電圧が使用され、周波​​数は50Hzです。米国では、電力は60Hzの周波数で120VのRMS電圧で供給されます。

AC対DC:電流戦争

1800年代後半、トーマスエジソンはDC電流を使用して電気を伝送することを提唱しました。しかし、ニコラテスラとジョージウェスティングハウスは、長距離送電に対するAC電流の利点を確信していました。 2つのグループ間の競争は「電流戦争」と呼ばれていました。エジソンは、AC電流で動物を殺して人々に危険を感じさせるなど、AC電流を不人気にするために多大な努力を払ったと言われています。しかし、最終的にはAC電流が勝利し、今日の伝送の大部分はAC電流を使用して行われます。しかし、DCの送信は比較的安価である可能性があり、今日では、DC電流の電圧を変更することは難しくありません。そのため、電力を伝送するために高電圧DC電流が使用されることもあります。

電流戦争:エジソン(左)はDCを使用して配電したいと考えていましたが、テスラ(右)はACを使用して配電したいと考えていました。

AC電流とDC電流の違い

電荷キャリアの流れ

DC電流、電荷キャリアは一方向にのみ流れます。

AC電流、電荷キャリアは前後に流れます。

パワーの変化

DC電流、負荷全体で消費される電力はほぼ一定のままです。

AC電流、負荷全体で消費される電力は連続的に変化します。

ケーブル配線

DC電流 2本のケーブルだけを使用して送信できます。

AC電流 (三相)送信には3本のケーブルが必要です。

画像提供:

「トーマス・アルバ・エジソン、4分の3の長さの肖像画、着席、正面を向いている」、ウィキメディア経由、ミシェル・ヴイジルステケ(米国議会図書館の版画と写真部門のデジタルID cph.3c05139)によって復元されたBachrachStudiosのLouisBachrachコモンズ

「34歳のニコラ・テスラ(1856-1943)の写真画像。」ナポレオン・サロニー(はがき(radiographics.rsna.org))[パブリックドメイン]、ウィキメディアコモンズ経由

AC電流とDC電流の違い