基本編 TDK Power Electronics World DC（直流）とは？ AC（交流）とは？ 完全な直流、完全な交流はない 電池の電圧はしだいに降下する。放電 曲線は、電池の種類によってさまざま。 電 流 に は 直 流（ DC ）と 交 流（ AC ）が ありま す。直 流 は 乾 電 池 の ように、電 流 の 向 き や 大 き さ バ ッ テ リ（乾 電 池・充 電 池）の パ ワ ー が （電圧）が一定な電流。交流は時間ととともに、電流の向きと大きさが周期的に変化する電流です。 落 ち る と、電 気・電 子 機 器 が 作 動 し なく 電圧 昔は静電 気（摩擦電 気）しか知られていませんでしたが、電 池が発明されて、まず直 流が利用でき なります。バッテリの電 圧は時間とともに ＋ るようになり、のちに発電機が発明されて、交流が利用されるようになりました。 低下して いくか らで す。近 年 、IC の 駆 動 バッテリの 電圧低下 電 圧は低くなっているので、わずかな電 圧 変動も問題になってきます。 直流 直流は電流の向きと 大きさが一定。 電池・直流電源 の図記号 電流 一次電 池と二 次電 池 リチウムイオン 電池 ＋ 乾 電 池 などの 使 い 切りの 電 池を 一次電 池、充電して繰り 返し 使 える電 池 を二 次 電 池 （充電池）という。 時間 コンセントから得られる商用交 流も安定なものとはいえません。配電 網につながれる負荷（接 続 機器類など）の状 態によって、商用交 流は不安定なものになります。たとえば真夏の昼時、近隣の 家々がエアコンをいっせいに使い出したりすると電 圧が 低下します。このほか、瞬 間 的に送電 が 乾電池 鉛蓄電池 ストップしたり（瞬停）、ノイズが加わって波形歪みが生じたりします。 ニッカド電池 ＜ 商用交流の不安定要因＞ ボタン電池 0 0 商用交流はさまざまな要因 によって安定しない。 時間 高周波の交流電流がノイズ として 重 な ると、こうした ギザギザの波形となる。 ポイント 負荷 交流 電圧降下 電流 コンセントの 2 つの穴 から 流 れてくる電 流 の 向 き は、 交互に変わる。 交流電源 の図記号 ＋ 0 時間 1サイクル コンセント AC プラグ 電力会社から供給される商用交 流のこの 波形を、 サイン波 （正弦波） という。 ※交流電流はすべてサイン波とはかぎらない。 パルス状の波形の交流もある。 3 電源に接続されエネルギーを 消 費 する も の を 総 称して「負 荷」という。具体的には、抵抗や 回路、 接続機器などのこと。 交流は電流の向きと大きさが 周期的に変化する。 直流と交流の違いは、パワーエレクトロニクスの基礎 知識。 瞬停 波形歪み 交 流 の周 波 数 交流電流の向きが、1 秒間に何サイ クル変わるかを交流の周波数とい う。単位は Hz（ヘルツ）。商用交 流 の 周 波 数 は、東 日 本 で は 50Hz、 西日本では 60Hz。 大工場、鉄道など ＜ 発電から送配電までの基本的な流れ ＞ ビル、中工場など 交流送電 低 周 波、高 周 波 周波数が比較的小さな交流を 低 周 波、大 き な 交 流 を 高 周 波 と いうが、一 般 に 高 周 波とは、周 波 数 が k Hz 、MHz 以 上 の 交 流 を 意 味 する。 数10 万∼ 100 万 V 超 発電所 超高圧変電所 1 次変電所 約 6 万∼ 15 万 V 配電用変電所 6000V 100V・ 200V 柱上変圧器 住宅 （火力、水力、原子力など） 高い電 圧で送電するほうが電力ロス（電 線の 抵抗による発熱ロス） が少ない。 交 流 はトランス（変 圧 器）で 容 易に電 圧 変 換 で きるの が 利点 （一部の送電ルートでは直流送電も採用されている）。 交流の電圧はトランス（変圧器）で容易に変換できる。 4
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