ブログ

なぜコンセントの電気は交流なのか?|電気の疑問シリーズ2

家庭用コンセントに挿入する電源プラグ

電源プラグをコンセントに挿す時、
こんな疑問を感じたことはありませんか?

『なぜ、交流?』

こんにちは、ハード部です!

電化製品の大半は、直流電源で動作していますが、
なぜコンセントの電気は、交流なのでしょうか?

家庭用コンセントに挿入する電源プラグ

私たちが日常的に使用している電気は、発電所から供給されます。
その際に、初めは数十万ボルトという大きさの電圧で送電され、
都心部で6600ボルトに、電柱上の変圧器で200V、100Vの電圧に変換されます。

高圧電線が張りめ巡ぐらされた鉄塔

【1】電圧の観点から・・・
では、高い電圧で送電する理由は何か?

ここで、100kWの電力を送電するケースを考えます。
電力(W)は、電圧(V)と電流(A)の積で求められますので、
1000Vで送電する場合は、電線に100Aの電流が流れることになります。
一方、10000Vで送電する場合は、10Aの電流が流れます。

次に、電線には、ごくわずな電気抵抗が存在しますので、
電流が流れると必ずそこに電力の損失(発熱)が生じます。
そうしますと、流れる電流が大きくなるほど、その損失も大きくなりますので、
同じ電力で送電する場合に、
「高電圧/低電流」の方がより少ない損失で送電することができることになります。
すなわち、「10000V/10A」のケースの方が、効率よく送電することができます。

これで、高電圧で送電する理由が理解できたと思います。

【2】変圧の観点から・・・
続きまして、高電圧を家庭で安全に扱える電圧まで下げる工程、変圧について考えます。
交流、直流での変圧の方法は、おおむね以下のとおりになります。

 ☆ 交流での変圧の方法
   ⇒ 変圧器(トランス)の1次、2次の巻き数を変えることにより変圧を行う
 ☆ 直流での変圧の方法
   ⇒ 変圧器を直接使用することができない
    「高圧直流→高圧交流→(変圧)→低圧交流→低圧直流」の工程が必要となる

電柱に取り付けられた変圧器

両者の変圧時のエネルギーロス、設備コスト、スペースを各々比較すると、
全ての面で交流の方が優れているという結果になります。

以上の1、2の観点から、発電所から家庭までの長距離を送電する場合には、交流の方がより適切な方式
ということになり、これで、コンセントの電源が交流である理由がおわかり頂けたと思います。

==================================================
 ★ ハード部のことをもっと知りたい ⇒ ハード部専用ブログへ!
 ★ オウミ技研のIotに対する取組みを知りたい ⇒ ブログ「中小企業へのIot導入に向けて
                         ⇒ ブログ「中小企業向け『簡易Iot』
 ★ ハードウェア・ソフトウェア設計・製造に関するお悩みがございましたら、ぜひお気軽に お問い合わせ を!
==================================================

関連記事

アクセス

【本社】
群馬県太田市吉沢町1059-10
TEL:0276-37-3917(代)
FAX:0276-37-3974
アクセスマップはこちら
【東京オフィス】
東京都渋谷区恵比寿南2-19-7
VORT恵比寿Dual's 5階503号室
TEL:03-5721-7577
FAX:03-5721-8333
アクセスマップはこちら

会社案内ウェブダウンロード用PDF

ページ上部へ戻る