DCアダプターが非常に普及している場合、デフォルトでACが構築に使用されるのはなぜですか？

これを尋ねるより良い場所があるかどうかはわかりません。

少なくともここアメリカでは、なぜ標準的な電気システムは直流（DC）ではなく交流（AC）に設定されているのですか？私は長距離移動を完了し、DCアダプターの数とDC電源を必要とするデバイスの数を認識しています。

• すべてのギターペダル。
• 私の目覚まし時計。
• 外付けハードディスク。
• USB車のHDDドック。

...そしてリストは続きます。ACをDCに変換するためにDCアダプターをほとんど常に使用しなければならない場合、人々が変化に抵抗する以外に、なぜ標準のDCではないのですか？

送信/機能上の理由：

1. ACは安価です-発電機からエンドユーザーへの電力損失が少なくなります。
2. 高電圧は輸送が安価です-電力損失はI ^ 2 * Rです。Rはどの回線でも一定です。同じ電力量（ワット）の場合、P = IV。したがって、電圧を上げることで電力損失を減らすことができます。-これは、私たちを変革能力に導きます。トランスを介してACを簡単に実行して、電圧を（電流の変化に応じて）上下にジャンプさせることができます。DCでこれを行うには、さらにいくつかの手順が必要です。
3. [補遺]電気だけで照明と暖房をするのであれば、機能的な観点からはAC / DCは気にしません。しかし、私たちの家の多くのものはモーターを使用しており、ACモーターは安価で、DCモーターよりも長持ちします。しかし、最初に近所を配線したとき、これは要因ではありませんでした。

電圧変換をさらに調べるには：

• ACの電圧を変更するには、トランスが必要です。基本的に、ワイヤーの2つのコイルと金属の塊。

• DCで電圧を上げるには、まずACに反転し、それを変圧器に通してから、DCに変換します。エレクトロニクスを追加しない限り、結果のDCは滑らかになりません。各ステップには熱として無駄があります。

• 導体サイズは電流に比例し、一般に「電流容量」と呼ばれます。電流を大きくするには、太いワイヤが必要です。電圧降下は、電流と距離の両方の要因です。そのため、長いワイヤは太くする必要があります。太いワイヤは取り扱いが難しく、高価なので、高電圧/低アンペアが非常に有利です。

（絶縁は危険性であるように電圧に比例するため、高電圧は急落ではありません。）

• ACは多相分配に適しています。これにより、総導体サイズが小さくなります（安く、扱いやすくなります）。

多相は電気モーターに適しています。

アメリカの家庭では通常、240Vの分割相+街路変圧器からニュートラルが得られます。重いデバイス（オーブンなど）は、240Vの両方の高温で動作できます。ライトデバイス（私のラップトップ）は、1つのホット+ニュートラルで動作します。それはうまく機能します。参照：マルチワイヤ分岐回路。

ケーススタディ：私のRVには12VDC電源システムがあります。アンペアが高いため、ワイヤは太くする必要があります。結婚指輪を短くすると、溶けます。炉送風機のような大きな負荷に電力を供給したい。RVは24VDC以上の恩恵を受けますが、最初に切り替えるには主流の車が必要です。RVが続きます。

ケーススタディ：

屋上での太陽光発電（ソーラーパネル）の設置は、比較的低電圧のDCを生成するため、問題があります。PVアレイからバッテリーバンクまたはインバーターまでの長い配線がある場合、熱として多くのエネルギーを失います。いくつかは、各パネルが屋根の上に独自のインバーターを取得する「マイクロインバーター」に向かって動いています。これにより、伝送損失が減少します。

余談：

ステレオ機器にDCを分配すると、グランドループに問題があると聞いたことがありますが、頭の周りを包み込むことができませんでした。

質問に対する答えはすべて正しいです。基本的に、エジソンが最初に電力グリッド規模で発電機を開発したとき、彼はニコラ・テスラをプロテジとして雇い、テスラは交流と多相電力の原理を使用して発電機の効率を大幅に向上させたと主張されていますEdisonのオリジナルデザインによるDCを生産しました。

基本的に、大事なことは、ACはより多くの電力のために必要な作業が少ないということです（つまり、生成する方が効率的です）。閉じた加圧水ループの観点から電流を考えてください。水は何らかの動力源によって圧力下に置かれるため、ホースを介して機械的作業を行うために水の流れを使用できるガジェットに流れます。消費されたエネルギーである水は、電源に引き戻されます。

DCは、タンクから水を供給する（バッテリーの動作と同様）か、羽根車または他の回転ポンプ（発電機と同様）を使用して、水を一方向にのみ圧力をかけることに相当します。ポンプ機構は水密ではないため、そのようなポンプは水を非効率的に移動します。一方向の往復ポンプは水密ですが、水を絶えず移動させません。これは、追加の圧力を保存し、ポンプがオンのときにシステムにそれを供給するリザーバーを使用して克服することができます（AC-DCコンバーターのように） "背泳ぎ"。タンク（バッテリー）の場合を除き、どのようにスライスしても、電流を生成するのに無駄な労力がかかります。

対照的に、ACは、単純な往復ポンプを使用して水を強制的に送り、次に水を強制的に送り込むのと同じです。装置が水の流れがそれ自体を逆流することを期待している限り（または気にしない）、発電機の設計ははるかに簡単で効率的です。アナロジーを廃止すると、効率が向上する理由は少し異なりますが、アナロジー自体はかなりよく保持されます。

また、ACには、DCが単純に複製できないいくつかのトリックがあり、大規模なアプリケーションではDCよりも望ましいです。おそらく最も重要なのは、トランスフォーマーを使用して「ステップアップ」および「ステップダウン」できることです。DCは抵抗器を使用してのみ「ステップダウン」できます。抵抗器は基本的に電気エネルギーを熱に変換するため、多くのエネルギーを無駄にします。米国では3相電力と見なされる多相電力は、利点よりもACの問題に対する解決策です（3相ACを使用すると、送電網の全体的な電圧をほぼ一定にして、電力の非一定の電圧を克服できます単一のAC波形、単一の波形で同じ全体の電力を効率的に伝送するために必要とされるよりも少ないワイヤを使用します）が、「追加」できるという有益な副作用 同じ利用可能な電流のために互いにフェーズ。分割フェーズでは、電圧は2倍になり、3フェーズでは、電圧は√3倍になります。これが、住宅が120 / 240V（120 * 2）および商業用120/208（120 *√3）である理由です。

あなたは正しいです。そして、それがあなたに興味があるなら、私はあなたがその分野で革新することを奨励します。

リストしたものはすべて、10ワット未満の非常に小さな負荷です。それらの多くは、DC 12ボルトを直接必要とします。これらの小さな負荷を実行する2つ目の12V電気システムを家に置くことは間違いありません。

それらには次のものが含まれますが、これも考慮してください。太陽光発電を追加した12Vシステムのバッテリーバックアップは驚くほど簡単で安価です。今、あなたの家のそれらの部分は、停電防止です。

• 照明-LED照明はこれを簡単にします。

• チェストフリーザー- 最新の Energy Starフリーザーは非常に効率的であるため、ほとんどのオフグリーダーは特別な12Vフリーザーに煩わされず、インバーターから一般的な（ただし適切に選択された）フリーザーを実行します。

• Ditto冷蔵庫。ただし、断熱材が薄く、ドアが頻繁に開くため、負荷が大きくなる傾向があります。それには、システムの大幅な大型化が必要になる場合があります。

• 排水ポンプ

• ラドンエアハンドラー

• インターネットルーター-それらのほとんどはすでに12VDCです。電話会社のインフラストラクチャには、大量のバッテリーバックアップがあります。ケーブルテレビは同じことを言うことはできません。

• 電話/タブレットの充電：すべてのガソリンスタンドで販売されている車の充電器を使用します。

• テレビ-多くのテレビでは12V入力が可能です。

• バッテリー駆動のワークショップツールを充電します。

• サーモスタットとそれらが制御するリレー。

• 熱：電気を必要としない補助壁または床炉を追加します（リモートサーモスタット用でもありません）。

• 温水：ガス温水ヒーターは、電気をほとんど必要としない（またはまったく必要としない）。オンデマンドガスヒーターは少量を使用しますが、使用する場合のみです。

これがどこに向かっているのかがわかります。停電では、居心地がよく、暖かく、Netflixを見ることができます。

エネルギー要件が大きすぎるため、12Vシステムから簡単に実行できない負荷を次に示します。

• エアコンと除湿

• 逆説的に、スノーベルトのほとんどすべてのシステムである強制空気炉。これが、この方法でブラックアウト保護を行うのが非常に難しい理由です。なぜなら、このファッティは「クリティカルロード」リストの最上位にあるからです。それらの無電気炉はスノーベルトでさえ売られていません！

• 電気を使用して熱を発生させる（住宅暖房、給湯、乾燥または調理）

• 衣類の洗濯とガス乾燥（モーターの負荷が大きい）

• 食器洗い（特に水加熱および加熱乾燥部品）

• パワーツール

大規模な12Vシステムはそれを処理できます。配線はできません。その理由は次のとおりです。電力（ワット）はボルトxアンペアです。ボルトが下がり、アンプが上がります。アンプはワイヤーのサイズを決定しますが、これはすぐに非実用的な数値に達します。240V / 30Aエアコンは12V / 600Aになります。私は600Aの電気サービスを接続しました、ワイヤーは巨大で非常に高価です（60ドル/フィート）。動作しません。1500Wのヘアドライヤー（現在は12V / 125A）でも、本質的に溶接ケーブルが必要です。

より大きな12Vシステムは、バッテリーで120 / 240Vに反転し、通常の配線で家中に分散します。