電子工作入門編(3) 直流と交流について

1.直流について

直流(DC)とは乾電池やバッテリといったものから取り出せる電気です。
時間経過とともに電気の向き(プラス・マイナス)が変わりません。

乾電池は直流1.5V取り出すことができます。
以下が乾電池の出力電圧のグラフ(理論値)です。

2.交流について

交流(AC)とは家庭用コンセントから取り出せる電気です。
時間経過とともに電気の向き(プラス・マイナス)が入れ替わります。
日本の家庭では100V (50Hz/60Hz)です。
以下のグラフはAC100Vの出力波形です。(100V以上あるのは3項にて説明します。)時間経過で向きが入れ替わりますが、この向きが入れ替わる回数を周波数といいます。
東日本の50Hzは１秒間に50回、西日本の60Hzは１秒間に60回入れ替わっています。

電子工作においてはACアダプタというものを利用して直流に変換し、機器に供給します。

3.気を付ける事

・直流と交流には互換性がありません。

直流と交流では同じ100Vでも意味が違います。
直流は電気の向きが変わらないため、100Vはずっと100Vですが、交流は向きが変わるため、測定するタイミングによって電圧はバラバラです。

そのため、交流の電気を表現するために実効値というものがあります。実効値は直流に換算したときにどれくらいの電力になるか、という意味です。これが一般的に用いられ、AC100Vといえば実効値を示しています。

さきほどのグラフは100Vですが、最大で約141V発生します。これを最大値といいます。実効値を√2倍すると計算できます。
回路上には141Vかかるので、その分考慮しなければいけません。

・直流と交流で部品の働きが変わるものがある。
　コイルとコンデンサは働きが変わります。今後説明します。　

4.覚えておくこと

・直流と交流の違いについて。
・交流の完全理解は難しいので最大値・実効値があるということを理解する。
・直流と交流で部品の働きが変わるものがある。