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直流と交流

【交流電流は時間とともに変化する】
　電流の流れ方には直流と交流があります。直流は乾電池に豆電球をつなげる時のように－極から＋極に向けて一定の電圧で電流が流れます。交流は電圧・電流が時間と共に周期的に－極と＋極の交互に変化します（図1）。

（図１）

　１秒間に繰り返される回数を周波数といい、ヘルツ（Hz）という単位で表されます。この直流と交流は用途に合わせて使い分けられています。

　直流電流を取り出す電源の代表は乾電池や車のバッテリーなどがあり、直流電流は短時間で大きな電力を必要とされる自動車や電車のモーター、また、方向や電圧が常に一定である性質から、テープレコーダーなどの一定方向に安定した電流が求められる機器に用いられています。

　一方、直流は高校までの理科でよく扱われていており、方向や電圧が常に一定であることから、イメージしやすいのですが、時間と共に流れる電流の量や方向が変わってしまう交流がなぜ電源が家庭用電源などに使われているのでしょうか？

【交流は利用しやすい】
　交流を使うメリットとしては電流の方向が変えられることに加えて電圧の大きさも自由に変えられることが挙げられます。この周期的に変化する性質によりモーターなどの回転の強弱を調節したり、発電所で発電された電気を効率よく家庭に送電するために、送電時には電圧を高くして送り、家庭での使用時には電圧を低くして使用するような変圧を容易にすることができます。

　また、身近なところでは家庭用電源コンセントで交流が使われていますが、コンセントが直流だったらどうなるかを考えてみます。コンセントに電子機器のプラグを差し込むとき、いちいち２つある穴のどっちが＋でどっちが－なのか、いちいち気にしなくてはなりません。

　間違って差し込んだ場合、逆向きの直流電流が電子機器内の回路に流れ込み、電流がせき止められてしまって電気回路がショートして、電子機器が壊れてしまいます。

　ちなみに直流電流を必要とする電子機器はコンセントから得られる交流電流をACアダプタで直流に変換することで直流電源を得ています。

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