電気回路

直流と交流の基本

電気には、電圧のかかる方向や、電流の流れる方向により、直流と交流があります。
今回は、この2つの特徴について解説します。

直流とは

電池やバッテリーは、時間とともに電圧のかかる方向や、電流の流れる方向が変化しません。
このような電気を直流(DC)といいます。

交流とは

コンセントに来ている電気は、時間とともに周期的に電圧のかかる方向や、電流の流れる方向が変化します。
このような電気を交流(AC)といいます。

直流と交流のグラフ

直流は、縦軸を電圧、横軸を時間のグラフに表すと、まっすぐで水平な線になります。

直流グラフ

一方、コンセントは交流のため、コンセントの2つの穴にかかる電圧を測ってグラフに表すと、周期的にプラスとマイナスを行き来する波のようなカーブを描きます。

交流グラフ

直流でも波形になることがある

直流電源でも、必ずしもグラフが「完全に直線」になるわけではありません。
グラフにすると直線にならなくても、プラスとマイナスを行き来しなければ直流として扱います。

脈流(みゃくりゅう)

一方向にしか流れていませんが、山が並んでいるように電圧が上下しているものがあります。
このような波形を脈流(みゃくりゅう)といいます。

脈流グラフ

これは整流後の電圧などで見られる波形で、プラス側だけにあるけれど上下している波 です。
プラスとマイナスを行き来しないので、分類上は 直流 に含まれます。

交流は必ずしも曲線ではない

交流は「向きが周期的に変わるもの」であり、必ずしも滑らかな曲線である必要はありません。

矩形波(くけいは/矩形交流)

プラスとマイナスを四角形が並んだように行き来する波形もあります。
このような波形を矩形波(くけいは)といいます。

矩形波グラフ

これはデジタル回路やスイッチング電源でよく使われる交流信号です。

まとめ

  • 電気には 直流(DC)交流(AC) がある。
  • 直流:電圧の向きが変わらず、電流は 一方向 に流れる。
  • 交流:電圧の向きが周期的に変わり、電流の向きも 入れ替わる
  • 直流のグラフは基本的に 一定の直線
  • 交流のグラフは プラスとマイナスを行き来する波形
  • 直流でも電圧が上下する場合があり、それを 脈流 という。
  • 交流でも曲線でなく、四角い形で変化する 矩形波 などもある。
  • IoT機器や電子回路はほとんどが 直流 を使う。
  • 家庭のコンセントは 交流(AC)100V が使用されている。

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