【中学理科】3分でわかる!直流と交流の違いは?

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?

それは、

  1. 直流電流
  2. 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。

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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。

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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、

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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

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