交流とは(家の電気はなぜ交流)

電気の交流の話、電気には直流と交流がある。
家庭の電気は交流です。


家電製品は内部でほとんどが直流で動くのに、一般家庭のコンセントが交流の理由は?

交流の電気

まずは 交流の問題

 

とある交流の問題です。

わかる人はトライしてみてください。

 

Q1

 

 

直流と交流の違いとして 正しいものはどれか

・直流では高い電圧を作れないが、交流では高い電圧も作ることができる

 

・蛍光灯は、交流ではすばやく点滅を繰り返しているが、直流ではともったまま

・直流では大電流を流せないが、交流では大電流も流せる

 

Q2

変圧器で100Vを入れて10Vにして使うにはどうしたらよいか、次から組み合わせを選べ

 

ア 1次側への入力は直流
イ 1次側への入力は交流
ウ 2次側への出力は直流
エ 2次側への出力は交流
オ 1次側のコイルの巻き数を、2次側のコイルの巻き数の10倍にする
カ 2次側のコイルの巻き数を、1次側のコイルの巻き数の10倍にする

 

 

 

・イ、エ、オ


・イ、ウ、カ


・ア、エ、カ

 

Q3

 

 

 

交流送電する理由は何か

 

・直流発電は大変難しい技術で、エジソンの時代にはできなかったので、いまだに交流が使われている

・直流送電は、雷と同じで危険なので、安全な交流送電が使われている

・交流は効率よく容易に電圧を上げ下げでき、少ない損失で遠くに電力を送るのに便利だから

 

家庭の交流

家のコンセントは+-が入れ変わる交流です。

 

でも直接交流で動く電気機器は少なく、ACアダプタ、トランス等で中で直流に変換されて家電などに使われています。

 

多くの家電は直流なのに、家の電気は交流です、なんで直流のまま来ないんでしょう?

 

配電には交流が都合良いからだそうです。

 

その前に、初めて家のコンセントの交流を知ったとき、

交流って何なの? なぜ交流ってあるの? 交流って不自然だ と思いました。

 

交流は世界を変えた! らしいですが、トランス(変圧器)というコイルを向き合わせただけの単純なもの(でも重い)で比較的簡単に電圧を変更できるのが交流が配電に使われる理由の1つ。。

 

当たり前に使っている電気は ライフライン=生命線 の1つで無くてはならないもの。

 

電気の配電

発電された電気が家まで電気が来るには

 

発電所で発電された後、数十万ボルトに昇圧され

 

↓ [高圧電線]

 

変電所(数千ボルトに降圧)

 

↓ [電柱の電線]

 

電柱のトランス(100Vに降圧) 

 

↓[電柱から家屋]

 

家      

 

と配られるらしいです。

 

大きな電圧に作られた電気は、発電所から変電所へ、電柱へといくたびに電圧は小さくなり配電される。

 

送電時の電力損失もばかにならず、遠くに送るほど大きな損失(ムダ)がでます。

電気は送る(配電)だけでも、目減りするのです。

 

交流は配電に向いている

流す電流(アンペア)が大きいほど配線で送るときの損失(ロス)がも大きい


100W の電力の配電なら

  20V × 5A = 100W よりも


電流をより小さく 

  100V × 1A = 100W のほうが効率がいい

 

交流は変圧もしやすい

交流が配電に便利なのは 簡単に変圧できること

 

トランスといわれる機器で交流は直流より簡単に電圧を変えられる(変圧)のも交流が配電に使われている理由の1つ。

trans

 

更に・・・ 続きは以下で。

 

NHK講座でお勉強

さて、上の 交流の問題 を含め
ここまでの内容は 「NHK高校講座 物理」 からの内容です。

 

上の問題の答え

この問題は 元々、NHK高校口座 物理 の問題です
口座内容の変更により問題も変更され答えがなかったので、付け加えておきます

 

 

 

回答

Q1

直流と交流の違いとして 正しいものはどれか

・蛍光灯は、交流ではすばやく点滅を繰り返しているが、直流ではともったまま

 

Q2

変圧器で100Vを入れて10Vにして使うにはどうしたらよいか、次から組み合わせを選べ

 


イ 1次側への入力は交流

エ 2次側への出力は交流
オ 1次側のコイルの巻き数を、2次側のコイルの巻き数の10倍にする

・イ、エ、オ

交流は、変圧器(トランス)の1次、2次側ともに交流

1次、2次で巻き数を変えることで変圧できる

 

Q3

交流送電する理由は何か

・交流は効率よく容易に電圧を上げ下げでき、少ない損失で遠くに電力を送るのに便利だから

 

交流は変圧で電圧を上げ、電流を下げ効率よく送電できる

 

 

 

 

 

日本人の男子・・・歳をとるごとに どんどんNHKしか見なくなる ということを周りで聞いたりします

 

周りにこういう { ワシはNHKしか見ない! } 人・・必ずいる

裏を返すと、NHKばっかり見ている人は もうトシだ といえるのかも(笑)

 

NHKってやっぱり作りが深いですね。教科書の内容はあんまり昔から変わらないので、教育講座は昔のお堅い内容から柔らかくてよりわかりやすくなっているように思います。

 

最近ではNHK、ネットまでコンテンツを広げ、様々に利用できるようになっていて、この高校講座 ネットでいつでも見れて、おさらいのクイズが付いています。

 

物理の授業なんて、中、高校のときぐらいしか気にもとめなかった人は(また中、高校でも気にもとめてなかった人(普通の学生?)電気や回路に興味を持ったなら、今一度教育放送を見てみると、”興味もって面白く見られる” と思います。

 

NHK教育テレビ-物理 なんて 進んで自分で見るものでなく、授業中に教材として見たりするもの。。と思っていた人も多いとおもいます。


物理講座と堅そうですが、電気の話として、「この交流とは何か」 は指折りにわかりやすいと思います。

 

これを見るだけでかなり電気や交流もわかり、おすすめです


第6回 第1編 電気 NHK基礎講座
交流とは何か

なぜ交流を使うのか


*NHK教育テレビも 少しずつ内容が改良されるようで リンク作成初期と内容も多少変更 リンクも変更されています

NHK教育 は堅い内容と思いがちですが、最近は それらしき 白衣を着た先生が登場’ とかはあんまりなく、わかりやすく作られている様子です
また、説明のための動作説明モデルの作りもよく考えて作られているなぁと思います。

 

追加2015年8月

NHK基礎講座は定期的に作り直されています。

ページにリンクを張っているとたどって作者が訪れるものですが、このNHK基礎講座の電気の部分、改良され新しくなった説明を見ると、、 ”始める電子回路” の表現や説明が用いられたりしているのでは?と感じました。 NHK教育テレビに参考にされてるかもしれない。。と思うとここもちゃんと作ることにします

 

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