物理理科電磁気学・光学・天文学

【物理】電気の「直流」と「交流」を理系大学院生がわかりやすく解説!3分で簡単電気の基礎

電気には、直流と交流の2種類が存在する。直流は真っ直ぐ進み、交流は波打つように進んでいく特性がある。今回は、その直流と交流の違いや実生活でどのように使われているのか、具体的に解説していきます。

高校、大学、大学院と電気を専攻してきたライターさとるめしと一緒に解説していきます。

ライター/さとるめし

工業高校電気科卒、大学、大学院と電気工学を専攻している現役大学院生。「電気はよくわからない…」と言う友人や知人に、どうすればわかりやすく電気について理解してもらえるか、日々考えながら過ごしている。

1. 直流と交流とは?

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電気回路には、電圧が電流を押し出す方法の違いによって、直流と交流の2種類があります。この2種類は、どちらも日常生活でよく使われますが、あまり知らない方も多いのではないでしょうか。進み方が違うというだけで、特に難しいことはありません。直流・交流がそれぞれどのようなものなのか、見ていきましょう。

2. 直流回路とは?

直流回路とは、電圧が一定の大きさで電流を押し続ける回路です。言葉では、なかなか難しいですね。直流の電圧を出すものとして代表的なのは、乾電池です。少し、馴染みが出てきたのではないでしょうか?

直流回路は、電圧が一定と説明しました。もう少し詳しく考えてみましょう。

2-1. 直流回路の電圧

2-1. 直流回路の電圧

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直流回路の電圧が一定、とはどういうことなのかを具体的に考えていきます。

電圧の大きさを縦軸、時間を横軸としたグラフを見てみましょう。時間が経過しても、電圧の大きさが変わりません。つまり、直流回路の電圧は一定、とは時間が経過しても電圧の大きさが変わらないということです。

直流回路の回路図を確認してみましょう。

2-2. 直流回路の回路図

2-2. 直流回路の回路図

image by Study-Z編集部

直流回路は、電圧が一定です。そのため、回路図の電圧にも大きなポイントがあります。

図のように、回路図の電圧は2本の棒で表現することが一般的です。電圧が電流を押し出す方をプラスとし、戻ってくる方をマイナスと考えます。プラスが長い方、マイナスが短い方なので注意しましょう。

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