物理理科電磁気学・光学・天文学

「交流を直流に変換する方法」を理系学生ライターが5分でわかりやすく解説!


今回は「交流を直流に変換する方法」について解説していきます。

コンピュータやスマートフォンが普及した現代社会において、交流を直流に変換する回路は様々な場所で利用されている。この回路は整流回路と呼ばれるが、我々の生活を支えるためになくてはならない重要なものです。豆知識として知っておくのもよいでしょう。ぜひとも、この記事を読んで、「交流を直流に変換する方法」について理解してくれ。

中学時代に独学で第二種電気工事士免状を取得した理系学生ライターの通りすがりのぺんぎん船長と一緒に解説していきます。

ライター/通りすがりのペンギン船長

小学生のころ、電子工作にドハマリし、中学時代には独学で第二種電気工事士免状を取得した。電気について独学する機会が多かったこともあり、電気の学習がいかに難しいかということもよく理解している。

直流および交流について

皆さんが使っている電気はどこからやってきますか?例えば、時計、テレビのリモコン、懐中電灯などを使うときには本体に電池をセットすると思います。また、扇風機、冷蔵庫、炊飯器などを使うとき、これらはコンセントに接続しますよね。このように考えると、私たちが日常生活で使っている電気は、電池からやってくる電気コンセントからやってくる電気に分けることができます。

実は、電池からやってくる電気コンセントからやってくる電気はとある性質が大きく異なるのです。まず、これら2種類の電気について学んでから、「交流を直流に変換する方法」について考えてみましょう。

電池からやってくる電気は直流

電池からやってくる電気は直流

image by Study-Z編集部

それでは、電池からやってくる電気の性質について考えてみましょう。ご存知のように、電池にはプラス極とマイナス極がありますよね。また、電池のプラス極とマイナス極は逆向きになることはありません。電流はプラス極からマイナス極へと流れますから、電流の向きも逆向きにはなりません。このような電気を直流といいます。

つまり、直流とは永遠にプラス極とマイナス極が入れ替わらず、電流も常に同じ方向に流れるような電気だということですね。ノートPCやスマートフォンのようなデジタル機器、懐中電灯などの小型機器は直流で動作するものが多いです。

コンセントからやってくる電気は交流

コンセントからやってくる電気は交流

image by Study-Z編集部

続いて、コンセントからやってくる電気の性質について考えましょう。コンセントからやってくる電気のプラス極とマイナス極は、時間の経過に伴って、絶えず入れ替わっています。当然のことながら、プラス極とマイナス極が入れ替わったら電流の向きも変化しますよね。このような電気を交流といいます。また、1秒間にプラス極とマイナス極が何回入れ替わるかを表すのが周波数です。

つまり、交流とは絶えることなくプラス極とマイナス極が入れ替わり、それに伴い電流の向きも変化する電気だということですね。扇風機、冷蔵庫などモーターが搭載されている機器、電熱線によるヒーターおよびストーブ、その他の大型機器は交流で動作するものが多いです。

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