高校物理基礎

交流とは

この記事で学べる内容

交流とは

直流と交流の違い

今までの電気の分野では,電流は直流であることを前提に学んできました。
しかし,私たちが普段から使っている電気の流し方には直流と交流の2種類があり,コンセントから流れている電流は交流です。

今回は,交流とは何か,直流と交流の違いについて,わかりやすく簡単に解説をしていきます。

交流とは 直流と交流の違い

交流

流れる向きが周期的に変化する電流

交流とは,流れる向きが周期的に変化する電流のことです。

交流とは

上図のように,直流は電流の流れる向きが決まっています。乾電池を使うとき等,プラスとマイナスが決まっているときは直流です。
一方,流れる向きが交互に入れ替わるような電流が交流です。私たちが普段使っているコンセントから流れる電流は交流です。

交流における電圧の変化は,波の波形と似ています。
1秒間で振動する数を振動数ではなく周波数といい,f[Hz]を使います。東日本では50Hz,西日本では60Hzというのを知っている人は多いと思います。
最近の家電は50Hzと60Hzの両方に対応しているものが多くて便利ですよね。

波動の分野と同様に,周波数fと周期Tの関係は

$$f=\frac{1}{T}$$

です。

交流については,詳しくは物理の方で勉強することになるので,物理基礎では「電流の流れる向きが交互に変化することもあるんだ」くらいに思っていれば大丈夫だと思います。

例題

下図は,家庭用の100Vの交流の電圧の変化をグラフで表したものである。以下の各問に答えなさい。
(1)この交流の最大の電圧は何Vか。
(2)この交流は1秒間に何回電流の向きが変化するか。

交流例題
解答

(1)詳しくは物理の方で解説しますが,庭用の100Vというのは平均して100Vという意味です。
図より,最大の電圧は141Vとなります。
∴141V

(2)グラフより,周期T=0.02sということが分かるので,

$$f=\frac{1}{T}\\
f=\frac{1}{0.02}\\
f=50$$

∴50Hz

まとめ

交流は,流れる向きが交互に変化する電流のことです。
今使っている電気も,流れる向きが交互に変化しています。

交流に関しては物理の方で詳しく学ぶため,直流と交流の2種類があるんだということだけ分かっていれば大丈夫だと思います。

次の内容はこちら

一覧に戻る

こちらの記事もおすすめ!

COMMENT

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です

%d人のブロガーが「いいね」をつけました。