いろいろある交流の指標

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時間と共に電圧・電流・極性が変化する交流には、その時々で必要となる情報が異なってきたりする。
そのため、各種の指標が使われている。

尖頭値:波の山または波の谷の最大値
p-p 値:波の変化幅
実効値:実際に電気的作用を及ぼすときの値
周期 :波の山から山または波の谷から谷または左の図のように0V-山側尖頭値-0V-谷側尖頭値-0Vと変化するまでの時間。単位は秒。

また、1つの周期は、波の振動では1回振動したことになる。
特に1秒間の周期の数(=振動の数)は、周波数といい、単位はHz(ヘルツ)である。
1秒間の山の数または谷の数が周波数と言う言い方も出来る。1秒間に発生した波の山が50個であれば、周波数 50Hz という具合である。

さて、日本の家庭では発電所から送電され、コンセントに供給される電気は、交流100V の 50Hzまたは、交流100V の 60Hz である。50Hz は、1秒間に 50回の周期、60Hz は、1秒間に 60回の周期があることを示す。
また、日本の発電所で発電される電気は、純粋な正弦波交流である。
ここで交流100V の電圧とは、波のどの部分を指す電圧なのか注意する必要がある。実はこの電圧、実効値というものである。
実効値を一番簡単に理解するためには、以下のようなモデルを考えてみると判りやすい:
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100V 100W の電球があったとして、それぞれ直流と交流で光らせるとする。
直流の場合は、定格どおり 100V の直流を流せば所定の明るさになるだろう。
しかし、交流では尖頭値、つまり波の振幅が一番大きいところで 約 141.42V になるような正弦波交流でないと同じ明るさにならない。
この状態を、実効値 100V の正弦波交流と言う。

正弦波交流の場合は、尖頭値の 約 70.71% が実効的な値になる。実効値の 約1.4142倍が尖頭値である。
また、交流電圧という場合は、通常、実効値を指す。交流電圧や交流電流が測定できるテスターなどの測定器は実効値を指すように作られている。
 もうひとつ、p-p 値というものがある。p-p 値とは、「ピーク to ピーク値」と言い、振幅の最大値である。
 正弦波交流の場合は、山側の尖頭値が 141.42V、谷側の尖頭値も 141.42V で、p-p 値はこれらを加算した値で 282.84V となる。
 ラジオをはじめとする電子回路の設計や電気機器の選定過程ではこの p-p 値が重要な場合も多々あるので、繰り返すが場合によって使い分けることが重要になる。

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このページは、manapo.comが2007年7月20日 20:13に書いたブログ記事です。

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