【上級編】自動車の電気はナゼ直流なのか? その1 交流(AC)について

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【上級編】自動車の電気はナゼ直流なのか? その1 交流(AC)について

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電気は大きく分けて直流(DC)と交流があります。


車の直流について解説してみたい。と思いますが、まずその前に自動車とは関係ありませんが、交流についての知識が無いと解説しにくいので、交流について解説してみたい。 と思います。

一般的な生活に欠かせない交流なので、予備知識として覚えてください。



日本では家庭用の電気は100Vの交流(AC)です。



直流は乾電池でイメージしやすいと思いますが、一般的には交流についてはイメージしにくいと思います。

まず、交流についてですが、簡単にイメージしやすいように説明すると、プラスとマイナスが交互に入れ替わる。と考えてください。

1秒間にプラスとマイナスが入れ替わる回数が「Hz」(ヘルツ)という単位になります。


日本の北陸電力・中部電力より西側が60Hzで、東側が50Hzです。

よって西側では1秒間に60回、東側では50回とプラスとマイナスが入れ替わる回数が異なります。



同じ電力(100V)でHzが違うと何が異なるのか?

ですが、60Hzでモーターを回すと、回転する速度が早い。しかしモーターの力は少ない。

その逆で50Hzでモーターを回すと、回転する速度は遅いが、モーターの力は強い。という現象になります。

※この原理を応用して、電車などのモーターは「インバータ」を使う事で低速では「Hz」を低くして力を強くし、走り出すと「Hz」を高くして回転速度を高めています。

また日本では交流に2種類の電気が存在します。

これは明治29年に東側はドイツの発電機を使用し、西側はアメリカ製の発電機を使用したために、現在でも統一できていません。


これにより、柏崎原発で事故が発生した時には、西側からの電力供給ができずに関東電力は深刻な電力不足が予想され、節電を訴え掛けました。


【裏ワザ】

一般はナゼ交流(AC)方式か?ですが、発電所は海辺など遠く離れた場所にありますが、発電時には2万5千ボルトなど、という高圧で遠く離れた場所まで電力を送り、変電所などで電力を落としています。

電力を高圧で送ることにより、送電線の太さが細くできることと、電線内で損失される電力が大幅に減らすことができます。

高圧にしていても、変電所までに半分程度の電力は電線により損失しています。

この損失が無ければ家庭の電気代はもっと安くなったでしょう!

交流(AC)方式は直流(DC)方式に比べて電圧を簡単に変えることができるために一般家庭などでは交流方式を採用しています。

次回は直流方式について解説します。

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