直流と交流の違い〔１〕（AC100Vの波形）

2023年9月4日 2023年12月15日

講師Kazu

これまでの投稿は、主に直流電圧や直流電流について書いてきましたが、これからは交流を中心に書いていこうと思います。

改めて、直流と交流の違いを説明する方法を考えてみました。

身近にいろいろな実例がありますが、ここでは電源の直流と交流について書いてみます。

直流電源の代表例は、やはり電池だと思います。

一般的な電池は1.5Vくらいの電圧を出力しますので、横軸を経過時間にしてグラフを作成すると下記のようになります。

電池の出力にはマイナス側とプラス側の二つがありますので、マイナス側を0Vとするとプラス側は1.5Vで、この電圧は時間が経過しても変わりません。

電池が消耗してくると少しずつプラス側の電圧は下がってきますが、ここでは一定とします。

次に交流電源ですが、こちらの代表例はやはり家庭用電源のAC100Vになると思います。

壁に埋め込まれている電源コンセントの画像を下に示します。

電源コンセントには、家電製品の電源プラグをさす口が左右に二つありますが、よく見ると左と右でサイズが異なります。

左の幅は9mmで、右の幅は7mmです。

左側は一般的に「N（ニュートラル）」とよばれ、他にも「コールド」「接地」「マイナス」などとよぶことがあります。

右側は一般的に「L（ライブ）」とよばれ、他にも「ホット」「非接地」「プラス」などとよぶことがあります。

「N」側と「L」側の電圧の変化を、横軸を経過時間にしてグラフを作成すると下記のようになります。

「N」側は接地されているので時間が経過しても0Vのままですが、「L」側はグラフから分かるように+141Vから-141Vまで、約282Vの幅で変化しています。

このAC100Vは、東日本で配電されている50Hzの場合で書いたので、20m秒の周期で繰り返す波形になっています。

この約282Vの幅で変化する電源電圧が、どうしてAC100Vなのかを次回書いてみようと思います。

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