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第1回【電気の単位 電圧】

電圧(VまたはE) 単位(V=ボルト)

イタリアの物理学者で、ボルタいう人が発見したことから、単位がボルトになっています。
電気の説明では、よく水(水道)に置き換えて説明を行います。電圧は水圧に例えられます。

電圧が高いと電気に勢いがあるということなのですが・・・・。
触ってみて、ビリビリとするのが強い方が、電圧が強いと覚えておいてください。(笑)
まぁ、雷とかは、数億ボルトといわれ、空から落ちてきます。
そんなことは、乾電池では無理ですから、それが勢いの違いなのでしょう。

さて私たちの、身の回りでは・・・・
乾電池 1.5V(DC)
携帯電話の電池 3.6V(DC)
コンセント 100V(AC)
工場などの機械 200/220/400/440V(AC)
電車(地下鉄、新幹線は除く) 1,500V(DC)
電柱を渡っている電線 6,600V(AC)
車のバッテリー 12V(DC)
・・・と、実に様々な電圧が利用されています。

さて、Vのうしろに付いている、(DC)と(AC)ですが
DC=Direct currentの略で直流。時間軸に対して電圧が変化しないものです。
AC=Alternating currentの略で、交流。時間とともに、電圧が変化します。

・・で、時間とともに電圧が変化するACなのに、コンセントは100(V)です。
と、いっていますが、いったいどこで100(V)なのでしょうか?
交流100Vは、実際には、約+141(V)〜-141(V)を1秒間に、50か60回往復します。
この、往復回数が周波数と呼ばれますが、今回は説明を省きます。
そこで、実効値という表し方を行っています。
最大値の二乗を平均しそれを平方根する。実際計算をしてみましょう。
最大値は、約141Vですから、141*141/2=9940.5です。これをルートすると、99.7となって100となります。

ということで、コンセントで感電している人は、最大141(V)の電圧がかかるのでした。

写真は、コンセントの交流波形

X軸が時間、Y軸が電圧。
時間とともに、電圧が変化しているがわかる。見えにくいですが、波形の下地は方眼になっていて 1マス、50V・5msを表している。

オシロスコープという、波形記録装置を使用。