スマホの充電を行う際、AC100VをDC5Vに変換していることはよく知られています。しかし、充電時にどれくらいの電流が流れるのか、またその電力がどのように分配されるのかについては、疑問を持つことも多いです。この記事では、スマホの充電における電流と電力の関係、さらにブレーカーがどのように影響するかについて解説します。
電力変換の基本原理
スマホを充電する際、AC100V（交流電力）をDC5V（直流電力）に変換するためには、AC-DCコンバーターが使用されます。この変換の過程で、電力は変換効率に基づいて調整され、出力側の電圧が一定に保たれます。例えば、スマホを充電するために必要な電力が5Vで2Aの場合、消費電力は以下のように計算できます。
消費電力（W）= 電圧（V）× 電流（A） = 5V × 2A = 10W
このように、実際にスマホが消費する電力は10Wですが、100VのAC電源側ではこの電力を得るために変換効率を考慮する必要があります。
AC100VとDC5Vの電流の関係
ここで重要なのは、電流が電圧と反比例するという原則です。実際、AC100VをDC5Vに変換する場合、変換効率を100%と仮定すると、以下のように計算できます。
AC側の電力（W）= DC側の電力（W） = 10W
AC電流（A）= AC電力（W） / AC電圧（V） = 10W / 100V = 0.1A
したがって、100VのAC電源側には0.1Aの電流が流れることになります。これは、スマホがDC5Vで2A消費していても、AC100V側ではかなり少ない電流が流れることを意味します。
ブレーカー容量と消費電力の関係
質問で挙げられたように、もし10個のスマホを同時に充電した場合、ブレーカーの容量にどのように影響するかを考えます。前述の通り、1台あたりの消費電流は0.1Aですので、10台同時に充電する場合、合計で1Aの電流が流れることになります。
この電流が20Aのブレーカーの容量を超えないことが確認できます。ブレーカーが落ちるのは、総消費電流がブレーカーの容量を超えた場合です。例えば、20Aのブレーカーの場合、最大で20台のスマホを同時に充電できます。もちろん、他の機器も同時に使用される場合、総消費電流に気を付ける必要があります。
まとめ
スマホの充電におけるACからDCへの電力変換は、消費電力と電流の関係に基づいています。AC100VからDC5Vに変換する際、スマホ1台あたりの消費電流は0.1Aであり、10台のスマホを充電しても、1Aの電流しか流れません。このため、20Aのブレーカーでは10台のスマホを充電しても問題はなく、電流と電力の変換に関する基本的な原理を理解することが重要です。
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