直流のソースを表示

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<!--リンク切れ、[[画像:Current_rectification_diagram.png|thumb|直流の波形]]-->
[[File:Types of current.svg|thumb|直流、脈流、交流の関係。Y軸は電流および電圧。赤色の線が直流。青色の線は脈流。]]
'''直流'''（ちょくりゅう、{{Lang-en-short|direct current}}<ref name="NDH">『日本大百科事典』【直流】</ref>、略記:'''DC'''）は、[[時間]]とともに流れる[[方向]]が変化はしない[[電流]]である<ref name="NDH" />。「'''直流電流'''」とも。

対比されている概念は、[[交流]]つまり周期的に方向が変化する電流である。

== 概要 ==
直流は、狭義には方向だけでなく大きさも変化しない電流のことを指し、流れる方向が一定で、電流の大きさが変化するものは（厳密には）[[脈流]]（pulsating current）という。
（広義には、脈流も含めて、方向が変わらなければざっくりと「直流」と呼ぶ。）

なお電流と電圧には深い関係があり、直流電流を引き起こすような時間によって方向が変化しない[[電圧]]は、'''直流電圧'''という。脈流だと、電圧も脈を打つ。

;直流の性質
[[電池]]や[[静電気]]により発生する電気は直流である。直流電流は金属線のような[[電気伝導体|導体]]を流れるが、[[半導体]]や[[絶縁体]]をも一定程度流れる。また、大気中や真空中であっても[[陰極線]]として流れる。

直流回路において、電圧V（V）、電流I（A）のとき、[[電力]]P（単位・[[ワット (単位)|W]]）につき次式が成り立つ。
:'''<math>\mathit{P}=I^2R</math>'''
上式は[[オームの法則]]から次のようにも変換される。
:'''<math>\mathit{P}=VI=\frac{V^2}{R}</math>'''

また、電力P（W）、時間t（s）のとき、電力量W（単位・Ws）につき次式が成り立つ。
:'''<math>\mathit{W}=Pt</math>'''
上式は[[ジュールの法則]]の熱量H（単位・J）と次のような関係にある。
:'''<math>1\mathrm{W\cdot{}s}=1\mathrm{J}=0.24\mathrm{cal}</math>'''

また、一般に電流を流すと[[磁場]]が発生し、直流でも同様に磁場が発生する。{{Seealso|右ねじの法則}}

== 直流の利用 ==
=== 直流発電 ===
初期の発電事業においては直流発電機が用いられていたため直流送電が用いられたが、その後、交流に取って代わられた。その後に利用が拡大した[[太陽光発電]]は直流電力を取り出し、通常は[[パワーコンディショナー]]により交流に変換した上で電源としている。

=== 直流送電 ===
通常、[[送電]]のメリットから、一般家庭に送電されるのは交流であり、家庭用電源を使用する電化製品は交流電源に対応するが、機器によっては機器内の[[整流器]]により直流電流に変換して作動させるものもある。ただし、[[北海道・本州間連系設備]]等[[静電容量]]が高くなるため[[交流送電]]の場合損失が大きい[[海底ケーブル]]区間や、長い区間に亘り途中の利用がない送電には、[[サイリスタ]]等[[パワーエレクトロニクス]]の進歩もあって[[直流送電]]も用いられている。

=== 直流機器 ===
[[直流モーター]]は、SとNを切り替える為に整流子が不可欠である。

== その他 ==
;雑学
{{See also|ビオ・サバールの法則|気象庁地磁気観測所}}
すでに説明したように直流電流でも[[磁場]]が発生する。市販品の[[乾電池]]一本でも方位磁針が若干反応するほどであるので、磁気を測定する場所およびその周辺では大電流で直流電圧をかけることを厳しく制限している。例えば茨城県にある[[気象庁地磁気観測所]]の観測に悪影響をあたえないように、東京周辺の[[鉄道]]では直流電化がほとんどであるにもかかわらず、[[常磐線]][[取手駅|取手]]以北や[[水戸線]]、[[首都圏新都市鉄道つくばエクスプレス|つくばエクスプレス]]の[[守谷駅|守谷]] - [[つくば駅|つくば]]間が交流電化にされ、[[関東鉄道]]の2路線が非電化とされている。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{Reflist}}

== 関連項目 ==
* [[発電]] - [[発電所]] - [[発電機]]
* [[送電]] - [[交流送電]] - [[直流送電]]
* [[電気]]
* [[電気工学]] - [[電力工学]]
* [[直流電化]]（鉄道における直流電化）
* [[直流給電]]（屋内配線の直流化）
* [[交流]]
{{電気電力}}
{{Normdaten}}
{{DEFAULTSORT:ちよくりゆう}}
[[Category:電気理論]]
[[Category:電力流通]]