【電気の話】電柱から家に流れてくるのは交流電気です

質問

【電気の話】電柱から家に流れてくるのは交流電気ですよね？

交流電流は波長は波を打っていて直流電気とは違い一定の電圧電流が流れていない。

電気の力の大きさが波打つのはわかるがなぜ交流電気は向きが変わるのですか？

なぜ向きを変える必要があるんですか？

電気の押し出す力は電圧ですよね？

電圧でヘルツというクロックを打てば、押し出す力が波打ちますよね？

交流電気は一定の品質で電気を各家庭に送る技術がないから電力会社は交流電気で各家庭に電気供給しているんですよね？

技術的に可能なら直流電気の方が良いですよね？品質が一定ってことだし。

いまは騙し騙し使っていて機械に電気が来ていないのに機械は電気が来ていないと気づく前に次の電気が来て、人間の目で見たら電気がずっと付いていると錯覚している。

ということが電力会社は技術が進化した今なら各家庭に直流電気を供給出来るのでは？

なぜ直流電気で供給しないの？

交流電気は電流の向きを変えて流していたらパフォーマンスが悪いのでは？

なぜ電圧の変化で電気を送り出しているので電気の波長が波打つのは良いがなぜ電流の向きをクロック？ヘルツで切り替えて流しているのか電気損失がありそうなことをわざわざしているのか教えてください。

回答No.2

tadys · ベストアンサー

1880年代にアメリカで電力事業が始まった時にはエジソンの会社が直流で送電をしていました。
それに対抗するウエスティングハウスとテスラが交流送電を提唱して両社の競争になっていました。
この競争に勝ったのが交流送電だったのです。
その理由は直流送電では長距離に電気を送ることが出来なかったためです。
電線に電気を流すと電線の抵抗によって電気をロスします。
このロスを少なくするためには電圧を高くして電流を少なくするのが効果的なのです。
ただし、家庭内で高い電圧をそのまま使おうとすると漏電や感電の危険が大きくなって使い勝手の悪いものになってしまいます。
交流が有利になったのはトランス（変圧器）を使って少ない損失で電圧を上げたり下げたりすることが簡単にできることが理由です。
発電所で発電した電気をトランスで高圧にして少ない損失で長距離を送電し、都会の近くで低圧にして各家庭に配電することで、発電所を好きなところに作ることが出来ます。
こちらを見てください。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E6%B5%81%E6%88%A6%E4%BA%89

＞交流電気は電流の向きを変えて流していたらパフォーマンスが悪いのでは？
まったくその通りなのです。
交流はその実効的な電圧に対して最大の電圧が1.4倍ほど高くなります。
その為、同じ電圧の直流よりも耐電圧を大きくする必要が有ります。

交流は表皮効果というのが有って電流が電線の表面近くしか流れなくなります。
これによって同じ電線を使っても直流より少ない電流しか送れません。

交流は電線間や対地間の容量（コンデンサ）に電流が流れます。この電流はロスの原因となります。
この無駄な電流は長距離を送電する時やケーブルで送電する時に影響が大きくなります。

直流の欠点にスイッチで遮断することが難しいという事が有ります。
交流用のスイッチを直流に使用すると交流の場合の数十分の一しか遮断できないことが有ります。

各家庭に直流で送電するとなると大部分の電気器具を直流用に変更する必要が出てくるので大変です。

直流の欠点に電圧を上げ下げするのが簡単でないというのが有りましたが、エレクトロニクスの進歩により解消されて来ました。
直流で送電をしている例が出てきています。
http://www2.iee.or.jp/ver2/honbu/30-foundation/data02/ishi-06/ishi-2021.pdf
http://www.hepco.co.jp/energy/distribution_eq/select_reason.html
http://www.abb.com/cawp/seitp202/77d96eebf06d6b82482571a10020f393.aspx

お礼

みなさん回答ありがとうございます

回答No.3

kimamaoyaji

下の人が雪渓している部分は省いて
＞なぜ向きを変える必要があるんですか？
向きを変えて。プラス方向、マイナス方向を均等にしないと、変圧器が磁力を帯びて返事してしまい、本来の能力の半分も出せなくなるからです、それは電柱の変圧器に限らず、家庭内の製品でも同じです、特にデスクトップPCの場合は倍圧整流と言う方法つかい２００V地域と共有で使えるようにしているため、偏ると電圧が半分にしかならないので動かなくなります。
＞電気の押し出す力は電圧ですよね？
違います電圧は波の高さの尺度です、電流は流れる量であり力は電力です。
＞交流電気は一定の品質で電気を各家庭に送る技術がないから電力会社は交流電気で各家庭＞に電気供給しているんですよね？
違います交流電気は一定の電圧ですし法律で101V±6Vと決められています（電線の電圧降下を含めて電柱のトランスに近い家も、一番遠い家もこの範囲です）周波数誤差も低く非常に高精度で時計に使えるほどです。

＞技術的に可能なら直流電気の方が良いですよね？品質が一定ってことだし。
かつでエジソンの発電の送電方式は直流でしたが、根本的な問題が多く頓挫しました、一番重大な問題は変圧器が使えないので、高圧電圧で送電できないので、電線電流が大きく使えないという事です、直流を変圧する場合は直流→交流変換して変圧して、交流→直流変換して使うしかありません、現在のインバーターはこの方式で２０KHｚ以上という高周波の交流を使います、仮に直流を電圧変換するにはドロッパー方式しかありません、例えば100Vを10Vにするには90％を熱として消費させて、残り10％を電気として使うと言う方法です、これは今も昔も変わりません（インバーターやスイッチング電源は一旦交流にして使う装置です）。
基本的に直流電圧を降下させるのは非常に多くのエネルギーロスが生じます、ですから効率がよく、変圧器やコイルを使える高周波交流を使います、電線路に高周波交流を使えないのは電磁波の発生源となり多くの障害が起こるから、低周波５０Hzや６０Hzを使うのです。

回答No.1

f272

なぜ交流で供給するかと言えば，送電ロスが少ないからです。送電ロスは距離が短く電圧が高いほど少なくなります。発電所からの距離はなかなか変えられませんから，電圧を高くすることで送電ロスを少なくしています。家庭で使うときには低圧にする必要がありますが，その変圧は直流であれば面倒でロスが発生しメンテナンスも大変です。それに比べて交流であれば簡単です。交流は目標電圧よりも高電圧が必要となりますが，それでも全体としての効率は格段に良くなります。
直流は，メンテナンス部品が多い，電食作用が強い，電流遮断が難しいなどの欠点があります。
電力会社に直流で送る技術がないわけではありませんよ。電気を使い始めた19世紀には直流送電も行っていたこともあります。