• ベストアンサー

交流電源について…その2。単3、それぞれの極性は?

一般家庭で使われる単相3線式100/200Vについてお尋ねします。 中性線【N】を挟んで上側(電圧線)を【L-1】、下側(電圧線)を【L-2】とします。 【L-1】~【L-2】間から200Vを取り出す際に、【L-1】~【N】間(100V)の極性と、【L-2】~【N】間(100V)の極性は同じと考えて良いのでしょうか? (トランス2次側巻線の2組にそれぞれ同じ極性/向きの電圧が発生しているのか?という意味です) 同じ時点(瞬間)の半サイクルずつを見た場合、2つの回路ともに同じ極性ならば(+100V)+(+100V)=プラス200Vの半サイクルと、(-100V)+(-100V)=マイナス200Vの半サイクルで出来るAC200Vと思えるのですが、考え方のイメージとして合っているでしょうか? それとも、正/負が反転していて電位差200Vと考えるのでしょうか? (これだと打ち消し合うのでは…?) 文系のド素人ですので、分かりやすくイメージだけお教え下さい。 よろしくお願いいたします。

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • poohhoop
  • ベストアンサー率53% (120/226)
回答No.3

>(+100V)+(+100V)=プラス200Vの半サイクルと、(-100V)+(-100V)=マイナス200V ここが何か変ですね。 +100Vと+100Vとの間の電位差(電圧)は (+100)+(+100V)=+200Vではなく (+100)-(+100V)=0Vです。 したがって【L-1】と【L-2】は極性が逆ですので (+100)-(-100V)=+200V (-100)-(+100V)=-200V この状態が入れ替わり交流200Vができます。

murabito
質問者

お礼

その名の通り「電位差」だから引き算なんですね! 極性が逆であることと、計算式が理解できとてもスッキリしました!! ご回答頂きありがとうございました。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

その他の回答 (2)

noname#24350
noname#24350
回答No.2

 中性線を基準に考えれば【L-1】の電位と【L-2】の電位は逆極性になっています。その為【L-1】~【L-2】間から200Vを取り出すことが出来るのです。  【N】を基準にした【L-1】の極性と、【L-2】を基準にした【N】の極性は同じです。つまり1.5Vの乾電池を2個直列にして3Vを取り出すイメージと同じです。  電柱のトランスとアースと100V200Vの関係はこのサイトが参考になります。

参考URL:
http://www.car-e.net/~dai/earth.htm
murabito
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 やはり逆極性ですか。 【L-1】は海抜100mの地点。 【 N 】は海抜0mの地点。 【L-2】は海抜マイナス100mの地点。 【N】を基準に見るとそれぞれの標高差は100mずつであるが、【L-1】~【L-2】間では標高差が200mになるのと同じでしょうか!? そして、それが半サイクルごとに反転しながら繰り返される・・・で良いでしょうか?

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。
  • mukaiyama
  • ベストアンサー率47% (10403/21784)
回答No.1

>トランス2次側巻線の2組にそれぞれ… ここがちょっと違うようです。 2次側巻線は 1組しかありません。一つのコイルの真ん中が【N】、片方の端っこが【L-1】、反対側の端が【L-2】です。 図が書けないので 1mの物差しを思い浮かべてください。0センチが【L-2】、50センチが【N】、100センチが【L-1】ということです。 50cm+50cm=100cm 100V+100V=200V

murabito
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 2次側巻線は1組で、中点タップが【N】となることは理解しておりましたが、L-1側の半分のコイルも、L-2側の半分のコイルもそれぞれ独立した仕事をしていると考えて「2組」と表現しました。 中点タップのない200V用の巻線であれば、足し引きする必要のない一つの正弦波として考えれば良いのだろうと思いますが、中点タップを設けた場合には、【L-1】【L-2】ともに同じ極性の波形が現れるのか、逆の極性となるのかが疑問で質問いたしました。 質問文投稿後に、何度も紙に描いて考えたところ、同じ極性だと同電圧を2つ並列にしても2倍にはならない・・・ならば逆の極性か? と、悩んでおります。

全文を見る
すると、全ての回答が全文表示されます。

関連するQ&A

  • 交流電源について…その1。周波数と極性変化。

    家庭で使われる商用電源AC100Vは正弦波ですから、プラス側の波形とマイナス側の波形で1つのサイクルと解釈しています。 そして、極性(=流れる向き)が入れ替わる(反転する)のが交流だと思いますが、電気に関する参考書や過去のQ&Aを見てもそのほとんどが、50Hzの地域では1秒間に50回、60Hzの地域では1秒間に60回の速さで「極性が変わる」とだけ説明されており、100回/120回と記されたものは極めてわずかしか見当たりません。 私の想像では、プラスからマイナスに移行する時点、そしてマイナスからプラスに移行する時点でそれぞれ極性(=電流の向き)が入れ替わるなら、1つのサイクルの中で2回極性の変化があるのではないか?と考えており、極性の変化は電源周波数の2倍の数である100回/120回のように思われます。 プラスの波形、マイナスの波形ともに、それぞれの合計は確かに50回/秒、60回/秒ずつとなりますが、極性が反転する瞬間だけを捉えるとどうしても2倍の数になってしまいます・・・ http://www.asahi-net.or.jp/~QC8K-STU/webtext/ii/ac/ac_circuit.htm ↑こちらなどでも、変化の速さは50(60)回/秒とだけ書かれています。 無駄に歳を重ねただけの文系人間ですので、私に誤認があるのかも知れませんが、周波数と極性変化の関係について、中学生程度でも理解できるようお教え下さい。 どうぞよろしくお願いいたします。

  • 変成器

    nの値は2つのコイルの巻数比n=N2/N1とする。 まず写真上の回路において、電流I_A= - (N2/N1)I_B= - n*(I_B) 電圧V1= - (N1/N2)*V2= - (1/n)*V2となる。 次に写真下の回路においては、電圧V1=(N1/N2)V2=(1/n)V2 電流I1= - (N2/N1)I2となっている。 まずこれらの回路における電圧の符号について質問です。写真上の回路の左側のコイルには上から電流が流れ込むので上側が高電位、右側のコイルには下から電流が流れ込むので下側が高電位になると思います。するとV1, V2はどちらも上側が高電位になるようにとってあり、V1はプラスの電位、V2はマイナスの電位になるので、V1= (マイナス) (1/n)*V2になるのではないかと考えています。 一方下の回路においては、左右どちらも上から電流が流れ込むので上側が高電位となり、符号はマイナスを付けずに、V1=(1/n)V2=(N2/N1)V2になっているのだろうと考えています。 問題は電流についてですが、写真上の回路では2つのコイルに流れ込む電流の向きが互いに逆 [左:(上→下), 右:(下→上)]なので、マイナスを付けてI_A=(マイナス) nI_Bになるのかなと思っていました。 しかし、写真下の回路では2つのコイルに流れ込む電流の向きが同じであるのに関わらず、マイナスを付けてI_A= (マイナス) nI_Bになっています。 これらの変成器の回路において、電流の符号を決めるのには何を考慮すれば良いのか教えてください。 ※2つの回路を見るとコイルの極性が違っているので、これが関係しているのかなと考えています。

  • 商用交流の流れ

    博識ある皆様からすると、なんとバカげた質問かもしれませんが よろしくお願いします。 1 わかったこと   (1)家庭用コンセントにはコールドとホットがありコールド側は     過去ログで紹介のあったHP      http://www.car-e.net/~dai/earth.html     で説明のあるとおり、電柱変電ボックスにある二次側トランス    にてアースされている。     以下↑HPの図をみながら御話させてもらいます   (2)コンセントのコールド側の電圧(電位)は常に    0[V]である。 2 わからないこと。   今まで自分が学習してきた、交流は、電流の流れる向きと大きさが   変化するものということでした。数式的なことはわからないんですが、   二次側トランスで誘起された起電力を、5Vの電池に置き換えて考え   ると、次のa、bのどちらの関係が考えられるんでしょうか?    a 時計周りに電流が流れるときは、コイルの上端電位が+5V、      中点電位が0V。反時計周りに電流が流れるときは、コイルの      上端電位が0V、中点電位が+5Vになる。      (今までの知識では、これが正しいと思ってたんですが、これ      だと、コールド側の電圧が常に0Vということに矛盾する。)    b コールド側の電圧が常に0Vと考えると、時計周りに電流が     流れるときは、コイルの上端電位が+5V、中点電位が0V。     反時計周りに電流が流れるときは、コイルの上端電位が-5V、     中点電位が0Vになる。

  • 交流回路と接地の関係

    質問内容: 交流回路の接地ついて質問します。参考書を見ましたら単相100Vに照明器具1個が接続され、電源側の端子2個のうち1個が接地されていました。説明では接地側の電圧は0Vと書いてあるのですが、交流電源は電圧を交互に100V発生すると理解すると、この場合接地側が100Vにならない(0Vだから)ので非接地側の端子には半サイクル逆向きの電流が流れない事になるのでは無いでしょうか。この0 Vがありながら回路が成り立つとはどのように理解したら良いでしょうか。よろしくご回答をお願いします。

  • 鉛バッテリーで極性を間違え充電したらバッテリーの…

    鉛バッテリーで極性を間違え充電したらバッテリーの極性が変わる? 自動車用バッテリーを充電する際・・・ ◎バッテリーのプラス端子に充電器のマイナスコードを、  マイナス端子にプラスコードを間違えて逆極性で接続し、  充電をするとバッテリーの極性が入れ替わる事を確認しました。 ◎充電器はダイヤルスイッチで徐々に電圧を上げていくタイプで、  市販品です。 ◎私自身、信じられないので、もう一度別のバッテリーで  テストしましたが、DC10V程度まで電圧降下したバッテリー  の極性が確実に合っている事を2台のテスターでそれぞれ確認し、  わざと充電器のコードを逆極性に接続してから、充電器のダイヤル  スイッチをカチカチと12V(テスターでの実測充電電圧13.8V)  まで上げて充電開始、5分後に充電器をOFFにして充電コードを  外し、再度バッテリーの電圧を測定するとやはり極性が入れ替わり、  プラス・マイナスの表示とは逆電位となっていました。  テスターを変えても同じでした。 ☆しかし、この事実を誰も馬鹿にして信じてくれません・・  「そんな事は起こらない理由」を説明してくれる人は居ますが・・  「なぜそうなるのか」誰か教えてください。

  • 交流の電流について

    ある電気所で母線電圧と送電線の電流ののベクトルを比較した時、送電か、受電かで位相が180°ずれます。 交流は半サイクルで電圧・電流のベクトルが反転します。 そのため送電や受電という区別は関係ないような気がするのですが、なぜ送電・受電で位相が180°変化するのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 単相機器のアースについて

    一つ前の質問「家電の単相200Vの定義について」に追記したかったのですが、出来なかったため重ねて質問させていただきます。 電源の電圧ピンとアースの関係について、いろいろ考えており、もしかしてと思う回答に行き着いたので意見をお聞かせください。 単相3線の電圧ピンとアースの間には定義がなく、どのような関係でも良い。 家電機器など、200V(100Vも)給電される装置は、降圧トランスで機器で使用する電圧に変換されるため、このトランスで絶縁されるためアースとの電圧関係は無意味である。 三相と単相が存在する理由は、単相負荷を使用する場合、不平衡の関係で、三相電源の一相に接続できないため。不平衡にならずに使用するために単相があり、伝送ロスを少なくする(アースに帰還する場合、180°位相差にしておくと合成電流ゼロ)ため、位相差が単相3線のように180°刻みに定義されているだけ。 そのため常識として、アースと電圧線の電位差など相関を気にする必要は一切ない。 どうでしょう? このように考えると、三相3線をそのまた単相2線に入れても問題がないように思います。 以上、ご意見をよろしくお願いします。

  • 直流を交流にするには?

    古いコピー機から取り出した単相交流モーターを制御したいのですが、 直流を周波数の変えられる交流にする回路があったら教えてください。 交流を周波数の変えられる交流にする回路でも構いません。 うわさでは、ICで簡単にできると聞いたのですが…。 ちなみにそのモーターを9V300mAのトランスで動かしたところ 問題なく作動しましたので、電圧はその辺りだと思います。 回答お願いいたします。

  • 電源トランスのインダクタンスついて

    現在1次側100V、2次側200Vの電源トランスを使用しています。 1次側、2次側に何も接続されていない状態にし、1次側のインダクタンス(L)を測定器で 測ったところ、0.5Hでした。また巻き線の抵抗値は30Ωでした。 2次側を無負荷の状態で1次側にAC100Vを加えたときの、1次側に流れる電流を計算してみました。(周波数は60Hzです。)  I=V/((2πf L)+R)   I:電流 V:電圧 f:周波数 L:インダクタンス R:巻き線抵抗値 の式に数値を代入し  I=100 / ((2π×60×0.5)+30) = 約0.46 (A) となりました。 実際にAC100Vを接続して流れる電流を測定したところ90mAとなり、計算値と違っていました。 電流を求める計算方法が間違っているのでしょうか? それとも他に考えられる原因はありますでしょうか? アドバイスのほど、よろしくお願いいたします。

  • コイルに発生する誘導起電力の向きについて

    初心者の質問ですみません。 このサイトのダイオードのない場合について考えているのですが、A点の電位が、トランジスタがOFFになった瞬間、マイナス側ではなく、プラス側に上がる理由がどうしても理解できません。 http://www.nfcorp.co.jp/techinfo/dictionary/036.html 便宜上、遮断時間を0と過程して考えてみます。 トランジスタがONからOFFになった瞬間、コイルを貫く磁束が減少(コイルに流れる電流が減少)するのを妨げる向き、つまり、ON時に流れていたのと同じ向きに誘導起電力が発生すると理解しています。 ON時と同じ向きに電流を流そうとする方向の誘導電圧の向きは図のコイルの上側(+V側)から下側(A点側)であり、尚且つ、上側はVで固定されているので、A点の電位は「-∞」になろうとするのではないかと思います。 しかし、グラフでは、「+∞」になるように記載されています。 コイルの両端に大きな電圧が発生する事は納得できますが、極性がどうしても納得できません。 なぜ、-∞ではなく、+∞なのでしょうか? すみませんが、どなたかお答え頂けると助かります。