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直流と交流の違いをわかりやすく解説!

直流と交流の違い

直流と交流の違いを中学生向けに詳しく解説していきます!

  • 直流、交流とは何か。
  • 直流と交流の実験
  • (おまけ)直列と並列とは何か。

を学習したい人にオススメ!

ねこ吉

直流?交流?何それ?

しっかりと復習しようね!

このページを読めば4分でバッチリだよ!

また、このページは中二理科の電気の単元の9ページ目なんだ。

全てのページを読むと電気の学習が完璧になるよ。

ぜひチャレンジしてみてね!

自己紹介

さわにい」といいます。元中学理科の教員

現在は毎月30万人が利用する理科サイトの運営者です。

登録者8万の教育YouTuberでもあります。

さわにいの無料学習相談こちらから!

それでは直流と交流の学習スタート!

タップできる目次

直流と交流の違い

「直流」「交流」これは、電流の流れ方の違いなんだよ!

ねこ吉

電流の流れ方?

うん。まずは「直流」という電気の流れ方を説明するね!

直流のほうが分かりやすいからね!

電流の流れ方?

直流とは、電流の向きや大きさが一定の電流のことなんだ!

直流とは

電流の向きや大きさが一定の電流のこと

電流の向きは「+→-」だね!

電池のイラスト

直流の電流をグラフにすると↓

直流は電流の向きと大きさが一定

こんな感じだね。

ねこ吉

電流の向きが決まっている。
そんなの当たり前じゃん!

そうかもしれないね!

小学校・中学校で学習する電流の流れ方は、

直流が基本だからね!

でも、当たり前だからこそしっかりと確認しないといけないんだ!

直流とはどのような電流か

発光ダイオード(LED)を使って

もっと詳しく確認するよ!

発光ダイオード
ねこ吉

発光ダイオードって、電球とは違うんだっけ?

うん。電球はどちら向きに電流を流しても光るけれど、

発光ダイオードは決まった一方から流さないと光らないんだよ。

(長いほう→短いほうの向きに流さないと光らなかったね!)

★電球

電球はどちら向きの電流でも光る1
電球はどちら向きの電流でも光る2

★発光ダイオード

発光ダイオードは片側しか光らない1
発光ダイオードは片側しか光らない2
ねこ吉

そうだった!
発光ダイオードは長いほうにプラスをつながないと光らないんだったね!

発光ダイオードが光る向き

そうそう!

それでは発光ダイオードに直流電流を流すとどうなるか。

動画で見てみよう。

途中で電流の向きを反対にするよ!(25秒)

どうだったかな?

ねこ吉

下のようにつないだ時は、光り続けていたよ!

発光ダイオードのつなぎ方1
ねこ吉

そして+と-を入れ替えると、まったく光らなかったね!

発光ダイオードのつなぎ方2

その通り!よく見ていたね!

電流の向きが決まっている直流では

  • 長いほうに+側をつなげばずっと光る。
  • 短いほうに+側をつなげばずっと光らない。

となるんだね。

発光ダイオードが光る向き
ねこ吉

直流の電流はプラス→マイナスの一方向に流れるからだね!

そういういうこと!

交流

次に「交流」という電流の流れ方の説明をするね!

交流とは

電流の向きや大きさが規則正しく変わる電流

のことなんだ!

ねこ吉

電流の向きが変わっちゃうの?

そうなんだ。

交流の電流をグラフで書くと下のようになるね。

交流は電流の向きと大きさが変化する
ねこ吉

電流が+側に行ったり-側に行ったり…。
電流の向き、大きさが変化しているね!

そう。これが交流の特徴だよ!

1秒間に50~60回も、電流の向きが入れ替わるんだよ!

電流の向きが入れ替わる
ねこ吉

50回も!大変だー!

ほんとだね!すごい速さだ!

(これを50Hz(ヘルツ)と言うんだよ)

そして、

電流の向きが入れ替わるから、

発光ダイオードを交流電源につなぐと、点滅するんだよ!

電流の向きが入れ替わる
ねこ吉

上の図で言えば
①電流が時計回りの瞬間は光る
②電流が反時計回りの瞬間は光らないんだね!

そういうこと!

ではこれも動画で見てみよう。

今回は発光ダイオードを2つ使って下の図のようにしてみるね。

発光ダイオードを左右に振る

どうなっていたかな?

ねこ吉

すごい速さで交互に光っていたよ!

そうなんだ。これは下の図のように電流が交互に入れ替わるためだよ!

Aのダイオードが光る
Bのダイオードが光る
ねこ吉

電流の向きが入れ替わるから、このようになるんだね!

その通り!これが交流電流なんだよ!

直流と交流の違いはわかったかな?

人間で言うと

直流は同じ向きにグルグル回る。

校庭100周!とかそんな感じかな!

直列は校庭100周

交流は往復ダッシュとか、

シャトルランみたいな感じだね!

交流はシャトルラン
ねこ吉

どっちも辛そう!

そうだね。どちらにせよ走っている(電流が流れている)からね!

これで「直流」「交流」の違いの説明を終わるよ!

直列と並列の違い

おまけで「直列」と「並列」の違いも簡単に説明しておくよ。

ねこ吉

ごちゃ混ぜにならないように確認しておくんだね!

うん。

直列と並列は、回路やつなぎ方で使う言葉なんだ

「回路」とは電流が1周回って戻れる道のことだね。

そして

  • 直列回路とは分かれ道が無い回路
  • 並列回路とは分かれ道が有る回路

なんだよ。

直列回路
並列回路

思い出せたかな?

回路が苦手な人は、

①回路と電気の記号・直列回路と並列回路

を見ると、一から学習できるよ☆

ねこ吉

オイラは思い出したからバッチリだ!

そっか。よかった★

それではこれで、

直流と交流の違い」の説明を終わりにするよ!

ねこ吉

みんなお疲れ様☆

次回は「理科の静電気」を説明していくよ。

続けて学習するには下のリンクを使ってね!

ねこ吉

またねー

さわにいは、登録者7万人の教育YouTuberです。

中学の成績を上げたい人は、ぜひYouTubeも見てみてね!

また、2022年10月に学習参考書も出版しました。よろしくお願いします。

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この記事を書いた人

東京を拠点に活動する教育フリーランス  専門は理科教育学  所持教員免許は中学と高校の理科  

理科の教材や学習法を研究中!
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