バッテリー駆動なのに交流？

質問

お世話になります。
無知な質問を失礼します。

24→15vでバッテリー駆動しているオーディオ機器ですが、ボディーの帯電圧が30vありました（デジタルテスター交流レンジで）。
LINEケーブルはアイソレーションしてあり、他の機器の影響は無いはずです。
アースを引くと0.5v付近まで下がります。

1 交流電源を使用していないのに、交流30vが出るのは何故でしょうか。

2 以前、バッテリー駆動にはアースをとる必要は無いと何処かで見ましたが、要らないのでしょう。

御教授お願い致します。

回答No.2

denwaha4126 · ベストアンサー

バッテリーを使った機器がある以外、状況が全く分かりません。
質問が適当なので、回答も適当です（笑）

トランスの巻線間には寄生容量があります。
トランス巻線とシャーシ間、他の機器とのシャーシ間、シャーシと大地間など、近くに導体があれば浮遊容量が発生します。
回路上絶縁されているように見えても、等価的に分布定数を考えれば静電結合してます。
アースで電位が無くなるのが静電結合の特徴ですね。電磁結合だとインピーダンスが低いのでしぶといんですけど。

例えば、
コンデンサ（100pF）とテスターを直列にして、100V（50Hz）の交流を加えたらテスターは何ボルトを表示するか計算してみてみてください。
テスターの内部インピーダンスは10MΩとします。
コンデンサのリアクタンスは計算できますよね？
実際はそんな単純じゃないけど、まあそんな感じです。

シャーシ電圧をオシロで観測すると、電灯線と同じ周波数で位相のずれた歪波であることが確認できます。
ちなみに画像は我が家のアンプのシャーシ電圧を測ったものです。
最近1万円で買った中古のオシロ（一応テクトロ！）ですが、新品の高性能テスターより安いんですね。
PC接続できればもっと便利なんですけど。

だからテスターの測定電圧は高周波ではないですよ。
なにしろデジタルテスターの周波数特性は、安いもので数百ヘルツ、ちょっと高いもので可聴周波数程度です。
アナログテスターのほうが桁違いに周波数特性は優秀ですが、内部インピーダンスが低いので、ハイインピーダンス回路の電圧測定では役に立ちません。

２．バッテリー機器を単独で使用していれば、絶縁不良が起きても漏電は起こりません。
筐体にアースをとっても感電防止対策にならないので不要です。

お礼

まったく自分でも何とも至らぬ質問でしたが、丁寧で親切なご教授ありがとうございました。

回答No.1

iBook 2001（@iBook-2001）

はじめまして♪

テスターの交流レンジで測定、それは直流電圧でも表示誤差はありますが表示される手法で、電圧値が測定出来たら交流とは限りません。

通常は交流電気の場合、平均値として最大電圧の１／ルート２　
たとえば、コンセントの１００Vは瞬間最大は１４１.421356,,,V

通常はそういうもので、交流レンジで３０Vを得られたらもしかすると約1.4倍の４２Vが出ているのかもしれません。

ただし、デジタルテスタの場合は内部ロジックによりアナログテスタとは違う場合も有るので、無関係な数字表示だったと言う可能性もありますね。（テスタの高度な機能部分を確認しませんと、、）

さて、アースの件ですが、これは機器間のアース電位差の整合性とか、個体機器の感電防止対策だったり、外来ノイズ対策だったりと、いろんな面でアースの機能が問われ、繋げば良い、繋がなくても良い、それは実にエースバイケースですね。

バッテリー駆動の機器で、他の機器を接続しないで利用するなら、アース接続は基本的に無用でしょうし、他の機器を接続した場合は必要性が出て来る場合も有るでしょう。
（特に他に接続した機器がACからの接続が有るよな場合です。）

テスターの使い方でも、ACアダプタ等でコンセントに繋がった状況、内蔵電池だけで動作していても手に持ったり、机に置いたりという、大地アースとの高周波領域の導通（アース）影響で誤表示は出て来ますね。

おそらく、２４Vから１５Vに変換する部分で、もしかするとインバーターなどの高周波を扱う部分が有れば、そこで発生した高周波ノイズをテスタが関知して表示している、という可能性は有ります。
高周波ノイズの部分をアースに逃がすと極端に減圧出来ると言うのは、かなり、このような高周波ノイズの可能性が考えられますが、いかがでしょうか？
（アナログテスターでは高周波の交流を正しく表示出来ないけれど、デジタルテスタでは高い周波数間で対応出来ると言う製品も多いのですね。）

最終的に正しく観測された「テスターの交流レンジで３０V」が何だったかを確認するには、アナライザやオシロスコープ等での観測結果から回路内を探る必要が有るでしょう。こまでの技術解析を行なおうとするかどうかは御質問者様にオマカセ致します。

一応は大学の電子工学科に入って、今は田舎の小さい商店で生物を小売りしているだけの、単にオーディオ好きな個人的考えですので、なにか専門家の人からのご指摘があるかもしれません。間違いが有りましたら、そこをご指摘される回答を参考にして下さいね。

お礼

今回はより近い回答にベストアンサーをつけさせて頂きましたが、とても優しい回答をありがとうございました。