家に電気を供給する標準が、直接ではなく交流を介しているのはなぜですか？私の知る限り、ほとんどすべての電子機器は、内部が直流を使用しているため、AC»DCコンバーターを備えています。
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- エジソンが間違っていたためテスラはそれを正しく理解しました：-）
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- 交流を使用すると、電力会社はあなたを売ることができます何か、そして次の半サイクルでそれを吸い戻す;-)なんてビジネスだ！
- @OlinLathrop似たようなメカニズムを持つ、もっと古い別のビジネスを思い出させる：pだから私はそれを推測する'公正な種類です。
回答
Wiki ：
伝送損失
離れた場所に電力を分配するためのACの利点は、変圧器を使用して電圧を簡単に変更できることです。利用可能な電力は、電流×ボルトの積です。負荷時の年齢。与えられた電力量に対して、低電圧はより高い電流を必要とし、より高い電圧はより低い電流を必要とします。金属導線の電気抵抗はほぼ固定されているため、一部の電力は線の熱として無駄になります。この電力損失はジュールの最初の法則によって与えられ、電流の2乗に比例します。したがって、全体の送信電力が同じであり、実際の導体サイズの制約がある場合、高電流、低電圧の送信は低電流、高電圧のものよりもはるかに大きな電力損失が発生します。これは、DCまたはACのどちらを使用する場合にも当てはまります。
DC電力をある電圧から別の電圧に変換するには、大型の回転ロータリーコンバーターまたはモータージェネレーターが必要です。セットは、困難で、費用がかかり、非効率的で、メンテナンスが必要でしたが、 ACを使用すると、可動部品がなく、メンテナンスがほとんど必要ないシンプルで効率的な変圧器で電圧を変更できます。 これがACシステムの成功の鍵でした。最新の送電網は、最大765,000ボルトのAC電圧を定期的に使用しています。
コメント
- ACはさまざまな金属の腐食も防ぎます。それが昔の歓迎すべき偶然なのか、それとも賢い設計要件だったのかを確認してください。
- @jippie：よく知られています。周囲からのイオンは逆に帯電したものに群がるので、一定の極性を維持することはイオン化に寄与する可能性があります。 ' 'トランスを使用することの大きな利点を考えると、すばらしいボーナスだと思います。
- " DC電力をある電圧から別の電圧に変換するには、大型の回転回転コンバーターまたはモータージェネレーターセットが必要です"-ただし、ソリッドステート DC-DCコンバーター。これらは非常に大量の電流に対しては単に使用できませんか？
- @thomasrutter覚えておいてください、当時は'トランジスタさえ持っておらず、真空管は比較的新しいものでした。現在存在するようなDC-DCコンバータは、当時は'実現可能ではありませんでした。
回答
抵抗素子の電力損失は$$ P = I ^ 2 * R1 $$
負荷に供給される電力は$$ P = I * R2 $$ <です。 / p>
R1は伝送線であり、R2は電力が供給されているデバイスであると考えることができます（実際、ほとんどのデバイスは抵抗のように動作しませんが、話は同じです）
1：したがって、損失（無駄な電力）は電流の2乗で増加しますが、負荷に供給される電力は増加しません。つまり、同じ電力を供給するためには、トランスミッションに低電流を使用する方がよいということです。大電流で低電圧を使用するよりも高電圧で配線します。
2：変圧器を使用してACをある電圧から別の電圧に変換するのは非常に簡単で効率的です。DCをある電圧から別の電圧に変換するコストがかかり複雑です。
これらすべてを合計すると、ACを使用して電力を送信する方が理にかなっています。 DC。より少ない電力が無駄になり、無駄な電力は無駄なお金を意味します。
また、電流が少ないため、ワイヤのサイズが小さくて軽いため、インフラストラクチャのコストが低くなります。
回答
主な利点は、ACを電圧と電流のさまざまな組み合わせに変換するのがはるかに簡単なことです。これは、標準が登場したときのDCバックではほぼ不可能でした。また、グリッドに電力を供給するモーターや発電機などの大型機械は、本質的にACを生成します。これは、ダイオードまたはいくつかのタイプの通信で修正できますが、結果はせいぜいDCを波打つことになります。
DCは、容量性および放射性の損失がなく、導体が表皮効果の影響を受けないため、送電に利点があります。今日、ほとんどの送電は、高電力の幹線でさえACであるという事実はDCに変換し、もう一方の端で再びACに戻すことが困難である証拠。DC送電は、今日、長距離に限定された、および/または位相ロックされていない2つの送電網間で電力を転送するために使用されています。長距離での効率は、両端で変換を行うためのコストを補います。
このようなDCラインの1つの例は、ニューイングランド送電網への水力ケベックフィーダーです。ケベック北部の大きなダムから私の家からそれほど遠くないマサチューセッツ州アイヤーの変電所まで1000マイル。DC電力を受け取り、ローカルグリッドに接続するために変換する設備は簡単ではありません。42.5705をご覧ください。 N、スケールを見たい場合は71.5242Wですが、電力損失や1000マイル以上の送電線よりも高価なケーブルを支払うよりも全体的に明らかに安いです。