交流を直流に変換する仕組みを水の流れで説明すると？

交流電源を直流に変換する仕組みを水の流れで説明すると、
どのようなイメージになりますか？

交流電源で２つの水路に分配された水を、
一つの水路に流し込む感じですか？

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2019/03/29 16:14

> ２つの水路に分配された水を、一つの水路に流し込む感じですか？

全く違います。
このたとえは、直流回路で電流が流れる経路が二つある、と同じです。

強いて言うならば、
洗濯機内(洗濯中)の水の流れ(移動)は交流で、排水は直流、
海水は交流で、太陽熱による蒸発->雲->雨->河川から海へ、これが直流、
という事になります。

水を扱うと、多くは位置エネルギーになるので、交流への疑似適用は難しいです。

この回答へのお礼

そうなんですか
参考になりました
ありがとうございました

お礼日時：2019/03/30 10:01

No.2 回答者： fxq11011 回答日時： 2019/03/29 19:25

直流電源ならタンクの底に起電力に相当するばねを仕込み、底のピストンを押し上げる→水面の位置（電圧）を常に一定に保つ・

交流電源はもっと簡単かも２本の注射器様のもの、一方は水を満たした状態、もう一方は押し出した状態、先端同士をパイプでつなぎ、ピストンを同時に交互に動かす。
パイプ内の水流は交流の再現になります。
直流に変換はダイオードに相当する一方通行の弁を使用します、ダイオードのブリッジ同様に配管、組み付ければOK。
ただし半波整流の場合は途中で配管を２本に分岐してそれぞれ逆方向に弁を組み込み、どちらか一方のみの使用になります。
必要に応じてコンデンサ相当の水モデル、抵抗相当の細いパイプで平滑回路相当のモデルも可能です。

この回答へのお礼

注射器を接続したイメージは納得です
こういう水流モデルで説明してくれるサイトや書籍は無いでしょうか？
一般の教科書のモデルだとイメージしにくいですよね

お礼日時：2019/03/30 10:04

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/03/30 08:01

水平式の水流モデルなら

逆流防止弁=ダイオードで
整流ブリッジを組めば?

この回答へのお礼

ダイオードを使えば楽なんですね
ありがとうございました

お礼日時：2019/03/30 10:04

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2019/03/30 08:27

水で考えると難しくなると思います。

機械式時計の自動巻きで、巻き上げ機構が右回りでも左回りでも、動力ゼンマイを巻き上げることができるのが、参考になると思います。
交流が右回りと左回りを交互に繰り返す交流、動力ゼンマイ（の巻き上げ）が直流のイメージです。

この回答へのお礼

なるほど！
ありがとうございました

お礼日時：2019/03/30 10:05

No.5 回答者： isoworld 回答日時： 2019/03/30 09:54

身近な例で言うと、手もみ式の灯油ポンプがありますよね。

写真の赤い蛇腹を手で揉むと灯油タンクから灯油を吸い上げ、灯油缶に給油します。この灯油ポンプには逆流防止弁が付いていて、それがないと赤い蛇腹を手で揉んでも吸い上げたつもりの灯油は往復（＝交番、交流）するだけで、一方向（＝直流）には流れません。

逆流防止弁があると、それが整流器（ダイオード）のように働いて、往復するだけのはずの灯油を一方向に流れるようにしてくれます。

この回答へのお礼

わかりやすい例えですね
実際は逆方向へ進む電流も使用しているんですか？

お礼日時：2019/03/30 09:59

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2019/03/30 10:18

Re: 回答No.5

> 実際は逆方向へ進む電流も使用しているんですか？

質問の意味がよく分からないのですが、電気の交流の場合で言うと電流は交番しているわけですが、それがプラスの方向に流れてもマイナスの方向にも流れても利用可能です。なぜ利用できるのかと言うと、電圧も同様にプラスとマイナスが交番し（入れ替わり）、電圧がプラスになったときに電流もプラスになり、電圧がマイナスになったときに電流もマイナスになれば、電圧と電流を掛けたエネルギーはどちらもプラスになって利用可能だからです。

ただし専門的な立場で言うと、交流の負荷の性質によっては電圧と電流の極性（より正確に言えば位相）は必ずしも同じにはなりません。この話をこれ以上すると難しくなりますので、止めておきます。

この回答へのお礼

そうなんですか
電気の流れは可視化イメージがしにくいですね
ありがとうございました！

お礼日時：2019/03/30 10:43