カタツムリ系@エンタメ・レビュー (ポップ・サイエンスはデフォルト)

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タモリ倶楽部的マニア地獄【交流のしくみ】だいたい交流って何だ!?

こんにちは、カタツムリ系です🐌

直流だの交流だの変圧器だの、海外出張に行くときにケアすべき項目ですが、今まで、ちゃんと理解したことはなかったですね。たしかに、モヤモヤしてました。しかし「交流のしくみ」というタイトル。なんと、地獄的に地味なんでしょう💦

でも、そんな地味なイメージとは裏腹に、知っていると、なんとはなく得したような不思議な気分になる知識。そんなお得感溢れる知識を披露してくれる良書です↓😊タモリ倶楽部的な「地獄の地味さ」溢れる世界をスタートさせます💦

出典はアマゾンさん。

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【目次】

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そもそも、どこで直流が使われて、どこで交流が使われるのか

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交流電流は発電所で発電され、高圧線や配電線を経由して家庭のコンセントまだ届けられている。その間を流れている電流はすべて交流電流である

へー、メインは交流なのですね。エジソンの時代に決まったアメリカの電力事情と同じなのですね💦

P-3

一方、乾電池や充電式の電池で使ってるのは直流電流である。携帯機器等のように、電池が使えるようなものは直流電流を使っている

なるほど、グローバルには交流、ローカルには直流という整理なのですね。きっと理由あるんでしょうね。

P-3

しかし、電池に充電するための充電器はコンセントに接続される。充電器は交流電流を直流電流に変換

充電器がこんなにコアや役割を果たしていたとは、意外!!なんか、タメになる!!

 

ここでも、電気と磁気の共通点

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電流は一周できる経路がないと流れない

磁気と同じですね。N極からS極に流れる磁気。

 

ここでは、電流と電圧の差異

P-89

コイルを流れる電流は電圧よりも位相が90度遅れている

例の三角関数ですね。電流がサイン(sinθ)、電圧がコサイン(cosθ)ですね。

 

ここでは、突然、電磁波の登場

P-118

交流電流を導線に流すと(中略)周囲には電界と磁界が直交してプラス・マイナスに切り替わっていく状態ができる。このような状態を電磁波(電波)という

電磁波は交流が前提という風に読めますが、さすがに直流は電磁波ではないという整理は無理でしょうね。この点を説明している箇所は見当たらず、ちょっとネットで調べてみましたが、ついに分からず。備忘録的に、ここに残しておく次第💦

 

「交流」全盛はそんなに続かない!?

交流は、変圧器を通せば、電圧のアップダウンが比較的容易に出来るのに比べて、直流は、そこまでスムーズにできないようです。その点の優位性をとらえて交流がメインらしいのです。過剰な電流のおかげで起きた事故なんかの時は、直流はちょっと怖いですね。

P-190

現在、送電を直流で行うことが見直されてきている

直流に関する技術的な進歩もあったんでしょうね。しかも、

P-191

無効電力があるために電流には無効分の電流(無効電流)が加わり、無効電流もジュール熱を発生する。また、電流による磁界が発生し、これにより磁気的な損失も発生する。これを交流損失と言う。

たしかに、電力の消費量はあんまり減らないでしょうし、これからドンドン力を蓄えつつある国々なんかは、むしろ、消費電力は増えることでしょう。環境問題もあり、こうした交流のエネルギーロスは常に問題になるのでしょう。そういった点が、交流の見直しがなされる背景のようです。

 

しかし「直流」送電の採用にもハードルが

P-191

直流送電が有利になるのは、50万V程度の高電圧で数10km以上送電する場合

実際、ヨーロッパなんかではノルウェーデンマークの間(240km)の送電をしているようです。ただし、克服すべき決定的な問題点があり、直流は交流と異なり、事故などの時に瞬時に電流を遮断できないとか!!

 

エネルギー効率の劇的向上?!

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銅やアルミなどの導体に使う金属の抵抗の大きさは温度に比例する。温度が低くなると抵抗が小さくなる(中略)しかし一般の金属や合金はいくら冷やしても抵抗はゼロにはならない。ところが、温度が低くなると急激に抵抗がゼロになる現象がある。この現象を超伝導と言う

 これもエネルギーのロスを抑えるために活用される現象なのでしょう。それにしても、本筋からはズレますが、この超伝導と言い、電磁誘導と言い、電磁気学の用語は、ちょっと重々しく、格好いい💦

 

最後に

意外にも?!面白かった、このブルーバックス電磁気学関連シリーズ。この勢いだと、お手製のラジオにも、着手してしまいそう💦

 

また、次回。

 

#交流のしくみ

#直流

#超伝導