ACとDCを間違えると、周波数成分を無視できるか否かによって、動く機器と動かない機器があります。
ACは交流電源でコンセントから出力される電源ですが、DCは直流で主に電圧が常に一定の乾電池などが代表的です。
電球などの様に、電圧で動作する機器であればACとDC関係なく動きます。
しかし、スマホの充電器であるACアダプターのように、周波数成分が無視できない機器を使用した場合はACとDCを間違えると動作しない原因になります。
ACとDCを確認する方法としては、テスターが一般的ですが、オシロスコープの波形で確認する方法もあります。
電圧変換するアダプターについては、ACアダプター・変換アダプター・充電器が存在し、どれも似たような意味ですが、人によって使われ方が異なる場合があります。
例えば、ACアダプター・充電器と言えば電圧を変換する装置である事をさしますが、変換アダプターは、電圧とコンセントの形状を変換するという異なる意味で使われる場合があります。
元電気技術者の筆者が、DC24VとAC100Vの違いや間違えたらどうなるのか？見分け方についても、わかりやすく解説します。
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記事の要約とポイント
- ACとDCを間違えると、動く機器と動かない機器がある。周波数成分を無視できる白熱電球であればDCとAC関係なく動作するが、スマホの充電器のACアダプターのようなものは動かない。
- ACとDCの電圧はテスターで確認可能！どのような波形の電圧がかかっているか知る為にはオシロスコープを使用する。
- DC24VとAC100Vの違いは、一定の24Vが出ているのが直流(DC)。時間と共に向きと大きさが変化するのがAC100Vの交流。簡単な見分け方は首を振って明かりが途切れて見えるか。
- 変換アダプター・充電器・ACアダプターという言葉の意味は、人によって異なり、特に変換アダプターはコンセントの形状を変換する物や、電圧変換という意味で使われる事がある。
ACとDCを間違えるとどうなる？コンセントはACとDCどっち？
結論から言って、ACとDCを間違えると機器によっては動作しません！
それは、電球などの単純な負荷とは異なり、家庭でよく使われるACアダプター・充電器では、周波数成分が無視できない電子部品があるからです。
コンセントはACの交流電源で、DCは乾電池の直流電源です。
AC：交流電源とDC：直流電源の両方で動く機器と動かない機器がありますので、その代表例を挙げて何故動くのか解説します。
- 白熱電球
画像でも解説している白熱電球は、ただフィラメントを加熱する電圧があればよいので、直流や交流等は関係なく動作します。
フィラメントでの交流は、明るくなるまでのタイムラグもあり、実際は50または60回ON・OFFを繰り返しているにも関わらず、ずっとついて居るように見えます。 - ニクロム線ヒーター
これも直流と交流関係なく動作します。ただモノを温めるだけならば周波数は特に関係なく電圧と電流が重要だからです。
AC：交流 DC：直流を間違えるとどうなる？QA
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ACとDC間違えると電子機器にどんなえいきょうがありますか？
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単純に動かなかったりしますが、これは電圧にもよりけりです。例えば、スマホの充電器であるACアダプターを例に挙げると、スマホの動作電圧は約5Vですが、もし間違えてAC5Vを直接印加しても故障はしません。
しかし、AC100Vを間違えてスマホに直接印加した場合は故障は勿論、発火や爆発の危険性があります。
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ACとDCの簡単な見分け方はありますか？
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記事内で詳しく解説していますが、AC電源には家庭用のSin派の他に異なる波形が存在します。その為、AC電源とDC電源を詳しく見分けたいならオシロスコープが必要です。
簡易的に家庭に交流が来ているか見分けるだけなら、テスター・電圧計を使用すれば問題ありません。家庭用のコンセントから出力されている電圧は間違えなくAC100Vで、DC12VやDC24Vが出力されることはあり得ません。
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AC⇔DC変換アダプターについて詳しく教えて！
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単に変換アダプターの場合、日本と海外ではコンセントの形状が異なるので、日本の電子機器でも使えるようなコンセント形状に変換する変換アダプターが必要になります。
これが、AC⇔DC変換アダプターや変換アダプター電源という呼び方であれば、電圧をAC100VからDC電源に落とす意味で使われます。
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ACとDCの略って？なんの頭文字ですか？？
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AC：Alternating Currentの頭文字で、DCはDirect Currentの頭文字です。ACと言えば一般的に発電所で作られて家庭に送られてくる商用電源の事をさしますが、DCは、テレビのリモコンやモバイルバッテリーなどに使われる電池から出力される常に大きさが一定の電源です。
交流モーター
トランス
ヒーター
豆電球
白熱電球
※ACで動作する機器
豆電球
白熱電球
LED
DCモーター
ヒーター
※DCで動作する機器
補足として、複雑な電子部品の複合体である携帯電話もパソコンも、殆どの機器がAC100VからDC5V～24Vに電圧をドロップダウンし、電子機器内部で使用しています。
場合によっては、内部で落とした電圧をまたAC：交流に変換して使用する事もあります。
ただ単に加熱して光る・温めるようなデバイス単体は、周波数成分に影響されることがなく、DCでもACでも故障する事がありません。
しかし、蛍光灯のように、モロに交流の仕組みを使用したトランス(安定器)が入っていると、直流では点灯させることが出来ません。
もう少しポイントをお話しすると、蛍光灯ランプは高い電圧で点灯させることが出来る放電管なので、直流電源でも高い電圧を加えれば放電します。
しかし、電圧変換には直流よりも交流の方が圧倒的に効率が良いので、交流電源＋トランス(安定器)を使用して蛍光灯が点灯する高電圧を生成しています。
ACとDCの違いを分かりやすく解説！テスターを使った見分け方
冒頭でも簡単に解説した通り、ACは交流電源で向きや大きさが一定時間ごとに変化しますが、直流は常に電圧が一定で、時間ごとに大きさが変化する事はありません。
AC：交流電源では、一定時間ごとに向きや大きさが変化すると説明しましたが、これはつまり一定時間ごとにプラスとマイナスの向きが逆転するという事でもあります。
対する直流は、大きさが常に一定なのでプラスとマイナスが変化する事はありませんので、この変化をテスターで確認すれば良いという訳です。
テスターとは、こういったデジタル表示で電圧や電流を計測可能な電子機器の事です。
上記のテスターは、元技術者である筆者も使用しており、低価格でありながら信頼性・耐久性が高く非常にお勧めのテスターです。
テスターとは広い範囲の意味で、一般的には電圧や電流を計ることが出来る機器の事をさしますが、電気技術者の間では、オシロスコープなどもテスターの領域に入ります。
また、テスターの計測方式にも様々な種類が存在します。
代表的なものが、電極を端子に当てて電流や電圧を計測するテスターが一般的ですが、下記のリンクの様にクランプで電線に挟むだけで、電圧と電流を計測できる便利なメーターもあります。
この、クランプメーターの特徴は、電線をカットしたり電子機器の内部を確認することが出来ない場合に使用されます。
家庭用の電子機器ならコンセントを取り外して、電気料金やワットチェッカーなどを取り付けて計測すればよいですが、工場などはそうはいきません。
電源を切る事が出来ず、常に稼働しているような生産ラインなどは、クランプメーターを使用して電圧と電流が正常に流れているかを確認します。
例えば、計ろうとしている電源がACかDCのどちらか分からない時は、テスターのレンジを一番大きな電圧にします。
続いて、直流モードにした時に、テスターのプラスとマイナスの線を逆にして、逆に振り切れるようなことがあれば直流です。
プラスとマイナスを逆にしても振り切れず常に同じ電圧ならば、交流電源という事になります。
周波数に関する豆知識が、中部電力さんのサイトにありましたので、どの地域でどんな周波数が使われているか知りたい方はこちらもご覧ください。
スマホの充電器はACとDCの違いはあるの？変換アダプターがキモ！
世の中の電子機器はほぼ直流で動いていますが、コンセントはACで交流電源なので、DCの直流へ変換する必要があります。
また、何度か解説している通り、海外では日本とはコンセントの形状が異なるので、同じAC100Vでも変換アダプターが必要です。
見出しのACアダプターであるスマホの充電器に交流と直流の違いがあるのか？と言った疑問ですが、違いがあります。
スマホの充電器を、コンセント部分とUSBのコードの入力と出力部分に分けると、違いがはっきりわかります。
スマホの四角い充電器は、ACをDCへ変換する電子機器で、そこに刺さっているUSBは直流の5Vをスマホに出力しています。
スマホの充電器には、内部にはトランスという部品が入っており、これは鉄芯にコイルを巻いたもので、電圧を降圧する働きをしますが、これがそもそも直流では動きません。
小学校や中学校の理科の実験を思い出してみてもわかると思いますが、コイルに直流を流しただけではただ磁石になるだけです。
こちらの記事でも解説していますが、簡単に言えばトランスは交流電源を印加すると、巻き数比に応じた電圧を出力する部品です。
巻き数比に応じた電圧に昇圧・降圧するには、中学生の時に習った電磁誘導作用が肝になります。
もう一度言いますが、トランスは電磁石と同じような仕組みですが、構造を見ると電磁石と異なる点が一つあります。
電磁石は、鉄芯にコイルを巻き付けたものですが、トランスは更にもう一度、異なる巻き数でコイルを巻いて出力電圧を取り出せるようにしています。
この入力と出力のあるコイルに、乾電池をつないでみてください。
例えば、入力に10回巻き付けたコイルの上に、100回の電線を巻き付けてください。
その上で乾電池をつなぐとどうなるでしょうか？このままでは、先ほどと同様に単に磁石になるだけですが、自分で電池を切ったり入れたりするとどうなるでしょうか？
出力側にネオン管をつなぐと、本来乾電池では点灯しない高電圧のネオン管が点灯します。
簡単に言えば、これがトランスです。
上記のリンクでは、これらのトランスの仕組みがさらに詳しく記載されています。
余談ですが、蛍光灯もこれに似た部品が入っていますので、蛍光灯をAC回路で組まれた現状の蛍光灯照明機材を直流の100Vを印加した所で動作しません。
他にも、モーターを使うドライヤーや洗濯機も直流では動きません。(すべてではないです！)
最初から直流で動かせばいいじゃん！
という意見もありますが、理由を解説すると長くなるので、直流で電圧を上げ下げするのって面倒だという事だけ覚えておいてください。
この辺の詳しい経緯については、歴史上の有名人である、ニコラテスラとエジソンの電流戦争が深く関係しています。
私たちが普段、AC100Vを使うことが出来るのは、全て超天才科学者のニコラ・テスラ先生のおかげです。
以下のリンクの大阪ガスさんでは、この辺の経緯が漫画形式で詳しくかかれていますので、読み物としても面白いです。
あと、最初から100Vで送らず、数千ボルトの交流で発電所から電気を送るのは途中の電線に抵抗があるからです。
電線の抵抗を0に出来れば、最初から100Vで送ってもい良いですが、抵抗があると電圧降下してしまいます。
DC24VとAC100Vは何が違うのか具体的に説明！直流・交流
DC24VとAC100Vでは、DC：直流 AC：交流となり、電圧がそれぞれ異なります。
電圧が違うという事は、水で例えると圧力が高いので勢いよく水が流れる現象に似ていますが、DCとACでは水の出方のイメージが異なります。
電圧は高くてもDC：直流では常に一定の圧力で水が勢いよく流れるのに対し、AC交流では水が勢いよく出たとしても、それが断続的に出るようなイメージです。
当然、DC24Vの電圧では、AC100Vよりも水圧は低くなることになり、電気も同様の事が言えます。
また、電流に関してはホースの太さ(径)に例える事が出来ます。
例えば同じDC24Vでも、同じAC100Vでも、ホースの太さが違えば、水の量は異なる事が容易に想像が付きますが、電気の世界でも同様です。
家庭用のコンセントのACアダプターや延長コードと、発電所で使われているケーブルを比較すればわかりますが、電線の太さが違いますね？
これも、同じ電圧だとしても、スムーズにたくさんの電流を流す事が出来るようにした工夫です。
上記のオーミ技研さんでも解説されている事を、もう少し分かりやすく解説します。
電圧と電流の例えは、水圧とホースの太さで例えれば済む話ですが、水道用のホースは中空でプラスチックで、電線は金属です。
水道管は単に水道管の径を太くすれば、水の流れに影響は起きなくなります。
しかし、電気は金属中を流れるもので、金属の中には自由電子というものが存在しますが、その自由電子のぶつかり具合が電気抵抗となります。
この電気抵抗を極力減らすには、電気抵抗の少ない金属を使用する必要があり、最も一般的に使用されている電線材料が銅線です。
金は劣化が少なく、電気抵抗の低い金属ですが、電線に高価な金をしようするわけにはいきません。
しかし、PCのICチップの接触部分や、電子回路の基盤等、重要な部分には金が使用されています。
AC100VはDC何Vかという根本を間違えた質問について回答！
Googleの検索結果にはサジェストと共に、下記のように関連する質問という項目があります。
非常に便利な一方、時に全く見当はずれな質問と回答が掲載されていたので、勘違いと間違え防止の為に、代わりに回答します。
AC100VはDC何Vかという質問に対する回答が、製品名の仕様についてでした。
質問も検討外れですし、回答もACアダプターの製品仕様と全くユーザーの意図ではない回答が掲載されている始末です。
冒頭の見出しでも解説した通り、ACは交流の100Vで、DCとは全く別物です。
もう一度解説すると、直流は時間が経過しても向きや大きさは変化しませんが、交流電圧は一定時間ごとに向きと大きさが変化する電圧です。
ですので、全くの別物なので、混同して考える事が出来ませんのでご注意ください。
AC100Vをトランスや整流回路などの何らかの方法を用いて整流して直流に直せばDCを出力する事が出来ます。
もしかしたらこの質問と回答は、あるACアダプターの製品仕様に対する質問と回答がそのままピックアップされてしまった部分なのかもしれません。
以下は余談ですが、ACかDC出力かをざっくり目で見ただけで判断する方法をお伝えします。
家庭用のコンセントはAC100V電源で関東地方は50Hzで、静岡は60Hzですが、これはつまり一秒間に50回ONとOFFを繰り返しているという事です。
直流は、常にON状態で電圧も変化しないのでずっと光っているという事です。
直流と交流についてざっくりお話しした所で、目で見ただけでザックリ直流と交流を判断する方法について解説します！
光っている照明を見て目を横や縦に動かすと、照明がついたり消えたりしているか確認できると思います。
目を動かしながら照明を見て、点滅しているように見えたらその照明には交流電源が流れています。
逆になんの変化もなければ、直流が流れているという事です。
確認するにもコツがあって、例えば白熱電球では明るく光るまで電球のフィラメントが徐々に加熱されるので、違いが分かりません！
これが半導体のLED照明だと、ON・OFFは一瞬で切り替わり、白熱電球のように明るくなるまでのタイムラグも無いので、目で交流か直流化を判断するにはうってつけです。
ネオン管も蛍光灯も良く分かります。
例えば、ACアダプターやテーブルタップについている、スイッチのON・OFF確認用のパイロットランプがLEDだったりネオン管だったりします。
ネオン管の点灯回路や、AC100Vによるチラツキの原因は、以下の記事でも詳しく解説していますので、是非併せてご覧ください。
また、LEDが極端にちらついて見える場合、原因と対処方法についても解説した記事はこちらになります。
LEDは白熱電球とは異なり、半導体デバイスなのでランプの明るさのピークに達するまでのタイムラグが存在しない分、チラツキは顕著に表れます。
ACとDCを扱う上での注意点について解説！感電注意
見えない電気を扱うという事は、時に感電事故の危険も伴う大変危険な事です。電圧が低いからと油断せず、濡れた手で触らず、高電圧を扱うときは必ず作業用手袋や人体に影響のない電圧なのか把握したうえで作業しましょう。
私は100Vと300Vに感電したことがあります。
300Vに感電した時は、自作した実験用電源で貯まった電気が一瞬だけ流れるコンデンサーに触れたため、まだ運がよかったのかもしれません。
これが、常に300Vが流れているよな電源だったら、そのまま筋肉が硬直して持った手を離す事が出来ない為、感電事故につながります。
100Vは300Vや、防犯グッツに使われる40万ボルトと言われるスタンガンよりも低い電圧ですが、電流が沢山流れるので、感電死自己の危険は40万ボルトよりも高いです。
電圧と電流の話をもう一度思い出してみると、電圧はタンクに貯まった水を下に向かって流すイメージですが、40万ボルトとはこのタンクが大きいため、水圧も大きいです。
ただ、流れる管がストローのように細かったらどうでしょう？
たとえ、ダムのように水が貯まっていたとしても、ストローから流れる水はほんのわずかなので、問題がありません。
これが、ストローではなく下水を流すような、人もくぐれる大きさのあるヒューム管だったらどうでしょう？
たとえ100Vでも、一気に人がおぼれるような量の水が流れたら当然人は溺れますし、電気もこの例えと何となく似ている所があります。
例えが下手でちょっと分かりにくかったかもしれませんが、人間が感電死する電圧は42V0.1Aくらいだと覚えておいてください。
低い電圧・電流だからと過信せずに、電気を扱う場合は何が起こるかわかりませんので、十分に注意して取り扱う必要があるという事です。
0.1A
42V
AC-DC電源とは？わかりやすく解説
AC-DC電源とは、分かりやすく言うと、充電器やACアダプターの事です。
他の見出しでも解説しましたが、AC【交流】からDC【直流】に変換する電子機器の事をさします。
何度も解説している通り、家庭用のコンセントから出てくる電源はAC100Vで、sin波形が出力される交流電源で、一秒間に50回、もしくは６０回向きや大きさが変わっています。
スマホなどで使う電源は、約5Vで、USBの規格でUSB電源はどの国でも5Vと決まっています。
その為、AC100Vからスマホで使えるDC5Vまで電圧を落とす必要があるのです。
私たちは単に、『スマホの充電器』『ACアダプター』『充電器』などと呼んでいますが、これはつまり電気的な解釈を交えて正確に表現すると、AC-DC電源という事になります。
何故、折角100Vのパワーで動作できるのに、わざわざ5Vまで落とさなければいけないかは様々な事情が存在します。
スマホを更生している電子部品の殆ど『トランジスター』『抵抗』『コンデンサー』『コイル』は、100Vでは動作しません。
おまけに、送電線には電気抵抗が存在するので、実際に送電されてくる電圧は3300Vと高電圧です。
電線の電圧降下を加味してこれだけの高電圧で、送電されているのです。
この高電圧を、電柱の上についているバケツのような部品『トランス』で降圧して、AC100V電源に落とします。
その後、ACアダプターで5Ｖまで落とすのです。
言い換えれば、電柱の上についているトランスと、ＡＣアダプターは同様の役割を果たしているという事が出来ます。
ACとDCを間違えると？テスターで見分け方や違いをわかりやすく解説まとめ
ACとDCを間違えると、電圧が使用機器の基準より高くなければ故障する事はありませんが、動きません。
ACとDCはテスターで確認する事が出来、テスターの針が左に振り切れるならDC電源で、プラスとマイナスも変えても右に触れるのであればそれは交流電源という事になります。
裏技として目で確認する方法もお伝えしましたが、この方法はLEDに有効で白熱電球など応答速度が遅い物には使えません。
ACとは交流電源の事で、家庭用のコンセントから取り出せる電源がAC電源で、乾電池や車のバッテリーは直流の電源です。
AC：交流電源は、時間ごとに向きや大きさが変化する電源ですが、直流は時間がたっても向きと大きさが変化することは無く、常に一定です。
ACアダプターであるスマホの充電器は、AC電源でしか動きませんが、それは内部にトランスと言う交流でしか動作しない電子デバイスが入っているからです。
また、電圧を変換する装置の呼び方には、ACアダプター・AC電源・変換アダプター・充電器などの呼び方がある事も解説しました。
ただし、変換アダプターに関しては、電源電圧や周波数が同じでも、海外では日本とは異なるコンセントの形状なので、これを変換するアダプターの事を意味する場合があります。
スマホの充電器に差し込むUSBケーブルの部分からは、DC電源である直流に変換された5Vが出力されています。(USBは5Vと規格が決まっている)
ACとDCは電圧が低くても取り扱いに注意が必要な事も説明しました。
その電圧は死にボルトと言われる42V前後で、電流は大体0.1Aで感電事故の原因になりますので、電気を扱うときは油断せずに十分に注意しましょう。
AC・DCの略称については、AC：Alternating Currentの頭文字の略で、DCはDirect Currentの略です。
AC・DCを見分け方については、どのような波形が出ているか知りたい場合は、オシロスコープ一択です。
単に家庭に100Vが来ているか知りたい場合は、デジタルテスターがあれば十分です！
ただし、電圧のレンジは一番高いACレンジに設定した上で、確認しましょう！テスターの他にも電線をカットしなくても便利なクランプメーターというテスターもあります。
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