交流について

質問

こんばんわ。家庭用のコンセントについて質問ですが、接地側と非接地側とあります。非接地側はプラスとマイナスが交互に1秒間に５０、６０ヘルツの周期で変わっていると聞きます。コンセントと言えばどちらに挿しても使えますよね。中には極性を合わせたほうがいい機器もあると聞きました。どうして極性を合わせなくても使えるのでしょうか？（家電など）家電製品の中にそういった機械が入っているのですか？どなたか分かる方分かりやすいように教えてください。ついでにもう一つ。
湿度の高い場所で交流の高電圧の非接地側を何か金属にあてると空中放電ってするんでしょうか？！接地側は全く使用せずです。
よろしくお願いします。

回答No.4

ymmasayan

No.2です。横からです。

>　接地しているN側にも電気が流れているのですか？
Ｎ側は対地電圧は０ですが平常時は接地は何の役目もしていないので、
当然Ｎ線にも電流が流れています。

>　L側だけが＋、－に入れ替わっているのではないのですか？
これには考え方が２つあります。
１．質問者さんのおっしゃる考え方。
Ｎ線を対地電圧０としてＬ線が＋－に一方的に変化していると考える。
これはこれで正しいです。
２．Ｎ線が接地されている事を無視してＬ線とＮ線の線間電圧のみに着目する考え方。
これは仮にＮ線が接地されていないという風に考えます。
この場合はＬ線とＮ線が交互に＋，０と０，＋を繰り返す事になります。
電池の＋極と－極になぞらえて＋，－と－，＋を繰り返すと表現する事が多いです。
なぜ、接地線を無視するかというと接地系の電源と非接地系の電源で
考え方が変わる事を防止し、取り扱い方を統一するためです。

回答No.3

sego

コンセントは接地しているＮ＝ニュートラル側（コンセントのプラグの刺さる方が少し長い方と
接地していない方、Ｌ＝ライン側になっています。

５０Ｈｚ（ヘルツ）の場合、Ｎ側(＋）、Ｌ側（－）と
Ｎ側（－）、Ｌ側（＋）が交互に極性が変化し繰り返され１秒間に５０回繰りかされます。（６０Ｈｚは、１秒間に６０回です）
そのためコンセントはどちらにさしても関係ないのです。

コンセントで極性をあわすとは、接地極（Ｎ）のことで、極性（＋／－）ではありません。

極性をあわさなければならないものは、通常アナログオーディオなどシビアなものだけです。

扇風機のモータなどは、極性が変わるのを利用してコイルにつないでいるので交互にＮ極とＳ極があらわれるのをプロペラ側が付いていく方式です。テレビやパソコンは整流して直流に変えて使いますので、極性が問題になりません。

高圧側（通常：非接地側：Ｌ側といいます）は、通常湿度１００％でも結露等なければ空中放電しません。交流でも空気を絶縁破壊して飛ぶ距離はＡＣ１００Ｖなら理論上？最長？０．１４１ｍｍなので、飛んだ？内に入らない、それよりも縁面（物の表面）を走る可能性があります。それを単に漏電といいますが。

直流の場合は、ＤＣ４８Ｖを超えたあたりから空気を無理やりイオン化して空気でも導体にかえて流れる事があります。交流の場合極性が常に変化しているため、ＡＣ１００Ｖでは空気をイオン化しても極性が変われば消滅するため、直流よりは安全です。でも安易に扱ってはいけません。

参考URL：

http://www.geocities.jp/yamaronenene/wn1318.html

補足

接地しているN側にも電気が流れているのですか？
L側だけが＋、－に入れ替わっているのではないのですか？

回答No.2

ymmasayan

まず、なぜ接地してあるかと言う事ですが電柱の上のトランス(柱上変圧器)が
故障した時に６６００Ｖの高圧が家庭に流れ込んで大事故を起こすのを防ぐ為です。
ですから、普通の時にはアースはなんの働きもしていないのです。

次に、どちら向きに差しても使える理由です。
家庭に来ているのは交流ですが、おっしゃるように１秒間に５０又は６０ヘルツで
方向が変わります。
例として扇風機を考えます。
この扇風機は右向きの風と左向きの風が交互に吹くものとします。
風が電気だと思ってください。
コンセントを差し替えると言うのは、
風が先に吹く方向が右なのか左なのかが変わるだけです。

音響機器などではコンセントの差し方によってノイズが変わったりするものも
たまにあります。

高電圧と言うのがどの程度かによりますが、何万ボルトとかあれば、
人が近づいただけでも空中放電します。
金属を持っていてそれを近づけるとなおさら放電しやすくなります。
なお、湿っているときより乾燥している時の方が放電しやすいです。

よく、静電気でビリッと来る事がありますがあれは数千ボルトです。
放電のギャップ(間隙)は色んな条件で変わりますが大体１０００ボルトで１ｍｍが目安です。

回答No.1

aka_tombo

これは化学でなく物理の方がカテゴリとして適当と思います。

解釈の仕方とも言えるのですが、接地側は常に電位が０です。これに対して非接地側が＋になったりーになったりするので、入れ替わっていると言えます。逆にさした場合、どっちから始まるかだけのことなので、問題になりません。

機器によって、ノイズに非常に気を遣う場合は、接地ー非接地を使い分けます。右左を入れ替えると刺さらないコンセントや、アース付きの穴が３つあるやつがそうです。

湿度の高い空気中での放電は、質問の意図がよくわからないのですが、例えば裸の電線の下であなたが銅の棒を持って立っているとしましょうか。電線と銅棒の距離によっては電流が流れます。水分を伝ってと考えればいいです。この時は、あなたの足が地面についているかいないかで変わります。ついていればあなたの電位は０ですから流れ（空中放電する）ますが、絶縁体の上に立っていれば流れないでしょう。

電気は相対的に流れやすい方に多く流れます。（キルヒホフの法則）