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交流と直流


電気は、電子の移動によって生成されるエネルギーの一種であり、導電体の任意の媒体を通る荷電粒子の流れとして推定されます。電気エネルギーの量は電流として知られています。電気には、直流(DC)と交流(AC)の2種類があります。直流の場合、電子は一方向に流れますが、交流の場合、電子は両方向に流れます。直流は直線ですが、交流は正弦波になります。

交流

交流は正弦波のように流れます。つまり、電流はゼロから始まり、最大値 (振幅) まで伸び、それによって再びゼロに減少します。電流は周期的に向きを変え、このサイクルを無期限に繰り返します。電流がサイクル内で同じ値に達する時間間隔は、周期として知られています。また、1 秒あたりの周期数は周波数 (Hz) として知られています。家庭用プラグは、60 Hz と 220 電圧 (V) 周波数の交流を私たちに提供します。

交流の実際の応用

交流の用途はたくさんあります。その一部を以下に示します:

  • 運送業界で広く使用されています。
  • 家庭で使用されています。
  • 電力モーターで使用され、エネルギーを電気エネルギーから機械エネルギーに変換します。

直流

直流電流は直線的に流れます。つまり、電流は一定量の電圧で一方向に流れます。向きが決まっているので、荷電粒子(電子)はマイナスに帯電したところからプラスに帯電したところに移動します。整流器、バッテリー、燃料電池などは、直流を生成するのに役立ちます。半導体は、直流電流を流すことができます。整流器は一般に、AC を DC に変換するために使用されます。

直流の実際の応用

直流には多くの用途があります。その一部を以下に示します:

  • 低電圧消費デバイスで非常に役立ちます。
  • 電気めっきに使用されます。
  • 電気エネルギーの貯蔵に使用されます。
  • 太陽光発電所のエネルギーは直流です。

交流 VS 直流
一部の交流と直流の例は次のように区別できます

交流

直流

力率

0 から 1 の間にあります

常に 1

変換

インバーターを使用して DC に変換します

整流器は AC に変換するために使用されます

ソース

交流発電機

DCジェネレーター

現在の大きさ

瞬間電流の大きさは時間とともに変化します。

マグニチュードは期間全体で同じままです.

頻度

60Hz

0

交流と直流の違い:

直流は流れる距離が長くなるにつれて、その強さを失います。したがって、交流は送信に使用する信頼性が高くなります。
DC は一般的に低電圧アプリケーションを扱いますが、AC は高電圧アプリケーションを扱います。 DC は抵抗性負荷のみに制限されますが、AC は誘導性負荷と容量性負荷に使用できます。電流計は AC を測定するために使用され、電圧計は DC を測定するために使用されます。

交流波形:

V(t) =Vpsin(2πft + Φ)

DC 波形:

V(t) =電流(I) * 抵抗(R)

V(t):時間の関数としての電圧

Vp:正弦波の振幅

f:正弦波の周波数
Φ:正弦波の位相

電圧:
AC と DC の電力はボルトで測定されます。電圧は、ソースからユーザーに電流を押し出し、2 つの充電ポイントの範囲内で電圧を測定します。電圧はワットとアンペアに基づいており、2 点間で電気を伝送するのに必要な電力量に等しくなります。 1 ボルトは、充電ごとのクーロンあたりの 1 体積の電力に相当します。電圧は、負または正の帯電を引き付けたり反発したりするプラットフォームです。 2 点間で電気を転送するのに必要な電力量を充電サイズで割った値は、電流の電圧に等しくなります。

電力:
電圧に電流を掛けると、電力に等しくなります。ワットを使用して、AC と DC の両方の電力を測定できます。ここで、1 ワット =1 ジュール/秒です。

抵抗:
電気抵抗は、電子部品の抵抗と電子の流れを測定します。電気抵抗はオームで測定されます。

インピーダンス:

電気インピーダンスは、電気エネルギーを導入する回路または回路の一部の総抵抗です。

単純な変圧器:

変圧器は、交流電気回路 (AC) の電圧を変更するために使用される電気装置です。このデバイスの機能は、直流 (DC) に対する AC 電源の大きな利点です。単純な変圧器は、電力の入力と出力のために 2 組のワイヤが巻き付けられた 2 つの電磁石で構成されています。電磁石は、真っ直ぐな金属物体、馬蹄形、またはドーナツ形の形をとることができる。
出力電圧は、入力電圧と入力電圧値の関数です。単純な AC コンバーターは基本的に、入力電圧と出力電圧を決定するために 2 組のワイヤが取り付けられたデュアル電磁石です。 AC 入力電圧はメイン コイルを通過し、柔らかい金属コアと AC 磁場を形成します。軟らかい金属が使われているのは、電流パターンの変化によって磁力の向きが急激に変化するからです。磁力はメインコイルの巻数の関数です。磁石の 2 番目のコイルを回転させて磁場を変化させ、出力電圧をコイル数の関数にします。

結論

AC は、電力を失うことなく長距離を伝送できる双方向の大電流です。対照的に、DC は、リモートで転送されるべきではない低い単方向電流です。 AC の受動パラメータはインピーダンスですが、DC では抵抗です。 AC に接続されている負荷は、ほとんどの場合、強力で、耐性があり、柔軟性があります。対照的に、直流回路に接続された負荷は常に矛盾しています。 AC 電源は、DC 電源に比べて簡単かつ効果的に転送できます。



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