コンセントのアース側と電気の流れについて

質問

長年の疑問なのですが、過去ログを呼んでもイマイチ分かりません。
コンセントの白側が確実にアース側になっていると仮定しての話です。

2ケ端子のコンセントのアース側（一般的には白い方）は電柱を通じて柱状トランスにトラブルがあった場合等に備え、家庭内に異常な電気が流れないように大地にアースされている。

そして黒い方はプラスマイナスが定期的に入れ替わって家電に電力を供給している。このような解釈（一部あやふや）で良かったと思うのですが、ここで疑問が。

（1）つまり通常アース（白側）は家電に電力が供給されている間もあくまで非常用という事になり、通常は使用されていないという事になりますよね。

と言うことは仮に使用中の家電品の電気コード（2本組）のアース側や、接続されているコンセントのアース（白）側を切断してしまったとしても（仮にです）そのまま家電に電力は供給され、普通に使えると言う事でしょうか？また、同じく家電使用中にコンセント内の白側線を切断して両手に持っても（仮にです）感電しないと言う事ですか？

（2）また、電気は電位差のある場所に流れますよね。コンセントから1本の黒線のみで電力が供給されているとすると、家電品の場合、どこで電位差が発生し、どのように電気が通っていくのでしょうか？コンセントの黒線1本のみでやりとりしているのでしょうか・・・。

中途半端な知識ですみません。出来れば専門家の方にお願いします。

回答No.7

ymmasayan · ベストアンサー

No.6、No.7です。補足質問にお答えします。

>　黒から白へ行くのはわかりますが、
>　白線は電柱を通じて大地にアースされているのに
>　何故白から電流が黒側へと流れるのでしょうか？
アース線は大地につながっているので惑わされますが、
アース線が空中に浮いている大きな銅板につながれていると想像して下さい。
銅板には少しは電流は流れ込んでも流れ続ける事はできません。
行き止まりだからです。
電流は２本の線がないと流れ続けることができません。
鉄道(や飛行機)では下り便と上り便が必ずあります。
一方だけだと機材が１箇所に集まってしまって終わりです。
これと同じだと思ってください。

別の説明をすると、白線と大地の間には電位差が無いから電流が流れない
という言い方もできます。

上で銅板に少しだけ電流が流れ込むと書きましたがこれがコンデンサの原理です。
コンデンサの説明は省略します。

お礼

ありがとうございます。な、なんとか理解出来た気がします。

回答No.6

ymmasayan

No.6です。補足質問にお答えします。

>>　白線は常時使用されています。黒線から来た電流がそのまま戻っていきます。

>>　あと、交流の話ですが黒線から白線、白線から黒線という流れが交互に起こっていますが...

>　そうすると黒白両方の線からトランスまで電気が帰っていくように思えるのですが、
>　白線だけで帰って行くのでしょうか・・・？？
>　そこが一番知りたかった部分なのです！！
ちょっと説明が中途半端でしたね。
変圧器で考えると混乱するので、１００Ｖの電池で考えましょう。

最初は黒線がプラス、白線がマイナスになるように電池が接続されています。
黒線から機器を通って白線から電流が電池に帰って行きます。
１／１００(又は１／１２０)秒たつと電池の向きを逆にします。
電流は白線から機器を通り黒線を通って電池に帰ります。
これが延々と繰り返されるのが交流です。
５０ヘルツ又は６０ヘルツということになります。
実際の交流は最大値１４１Ｖで滑らかに変化しますが
行きと戻りに関しては同じ考え方です。

補足

をを！そうだったのですか！よく分かりました。
そこでまた疑問が・・・。黒から白へ行くのはわかりますが、白線は電柱を通じて大地にアースされているのに何故白から電流が黒側へと流れるのでしょうか？理解力が低くてすみません。

回答No.5

ymmasayan

>　（1）つまり通常アース（白側）は家電に電力が供給されている間も
>　あくまで非常用という事になり、通常は使用されていないという事になりますよね。
白線は常時使用されています。黒線から来た電流がそのまま戻っていきます。
トランスのところの接地線と大地が非常用で常時は使われていません。

>　仮に使用中の家電品の電気コード（2本組）のアース側や、接続されている
>　コンセントのアース（白）側を切断してしまったとしてもそのまま家電に
>　電力は供給され、普通に使えると言う事でしょうか？
上の理由からだめです。

>　同じく家電使用中にコンセント内の白側線を切断して両手に持っても
>　感電しないと言う事ですか？
負荷と直列に人体が入るわけですよね。恐らく感電するでしょう。
負荷の状態によります。

>　（2）また、電気は電位差のある場所に流れますよね。
>　コンセントから1本の黒線のみで電力が供給されているとすると、
>　家電品の場合、どこで電位差が発生し、どのように電気が通っていくのでしょうか？
>　コンセントの黒線1本のみでやりとりしているのでしょうか・・・。
上で書きましたように黒線と白線の間に電位差が生じています。
白線を切ると電気がトランスに戻れなくなります。
というか機器に電位差がかからないことになります。

あと、交流の話ですが黒線から白線、白線から黒線という流れが交互に起こっていますが
普通は電柱のアースが無いものとして考えます。
非常時以外アースは何もしていないのですから。
漏電や感電の話のときだけ電柱のアースのことを考えます。

補足

返信ありがとうございます。

>白線は常時使用されています。黒線から来た電流がそのまま戻っていきます。

>あと、交流の話ですが黒線から白線、白線から黒線という流れが交互に起こっていますが...

この意味なのですが、通常はコンセントの黒線まで電気が供給されており、家電が接続されることによってスイッチが入って黒白交互に電流が流れてトランスまで帰っていくということなのでしょうか？そうすると黒白両方の線からトランスまで電気が帰っていくように思えるのですが、白線だけで帰って行くのでしょうか・・・？？そこが一番知りたかった部分なのです！！

回答No.4

mii-japan

少なくとも小中学生とは思えませんので

電圧と電流、電位と電位差についてもう一度、基本から勉強しなおしてください（中途半端な知識で電気を扱うことは非常に危険です）

（１）は、根本的に間違っていることはお気づきでしょう、片線が電柱のところで接地されていると言うことは、「電位の基準を大地にした」だけです、器具を正常に流れる電流の経路には影響しません

（２）電流は閉回路でなければ流れません、どうしても１本の線で電流を流したい場合、もう１本の線は大地（地球）で代用させます、つまり、１本の電線と器具と大地と電源で閉回路を作ります

お礼

返信ありがとうございます。

>中途半端な知識で電気を扱うことは非常に危険です。

扱うのではなく、疑問に思っていたのです。

回答No.3

piricara

電気の供給という分野での専門的意見を述べます。

電位差とは、電圧の差ですから、黒線が6000Vで白線が5900Vの電圧があったとしても、黒白間の電位差は100Vです。
電位差は100Vですから、一般家庭用電気機器は、このような状態でも動作させることができます。(もっとも、機器自体と大地と絶縁しなければいけません)

しかし、この状態では、電気機器内部と大地間の電圧は6000Vあります。このままでは、機器を操作する人が感電する恐れがあります。

そこで、白線を大地に接続することで、大地との電位差も最大100Vとなって、感電の危険は低下します。

家庭用の100Vがここで説明した状態になる可能性として、トランスの1次側6600V回路と2次側100V回路がトランス内部で、一箇所触れてしまった場合などに発生することがあります。このような状態になっても、家庭に異常な電圧を送らないために接地されています。

家庭に供給されている電源は、交流で、ご質問のように時間に応じてその大きさ、方向が変化している電源です。しかし、専門家でも、あまり時間によってへんかしているから...とは考えません。直流であれ、交流であれ、電源側(発電所側、トランス側とい言う意味で、黒線、白線という意味ではありません)負荷側(実際に電気エネルギーを消費している機器を指します)で区別します。

黒線と白線は、非接地側、接地側として区別します。電流は、ご質問のように実際あ、時間によって流れる方向が異なるのですが、ここでも、専門的には、非接地側から、接地側に電気が流れていると解釈しています。つまり、時間ごとの状態をそれぞれ検討するよりも、非接地側が最大の電圧になった時点のことのみ検討すれば、その他の時間のことを検討しなくても、非接地側が最大のときを代用してもかまわない。という考え方をします。
したがって、通常、家庭の電気は、トランスの非接地側から、黒線を通って、機器に供給され、白線を通ってトランスに帰る。というように流れている。と考えています。

トランスの接地線には、通常の状態であれば、電気(電流)は流れていません。この線に電流が流れるのは、トランスに異常が起こったときや、家庭の機器に異常が起こったときに流れます。

電気(電流)は電源と負荷が最低2本の電線で接続されていないと流れません。したがって、白線(接地側)であっても、切り離したら、電気は流れません。

＞白線を切断して、その両端と両手で持っても感電しない...
白線にも電流は流れています。当然このように持ったら感電します。床に足をつけた状態で、白線の被覆をはいで、片手で触れても感電しない。という事です。

(2)のご質問は、電気は電位差があるところに流れるという仮定はあっていますが、黒線のみで供給されているという点で間違っています。

補足

回答ありがとうございます。

>常、家庭の電気は、トランスの非接地側から、黒線を通って、機器に供給され、白線を通ってトランスに帰る。というように流れている。と考えています。

直流と同じような考えで良かったのですね？

>白線にも電流は流れています。当然このように持ったら感電します。床に足をつけた状態で、白線の被覆をはいで、片手で触れても感電しない。という事です。

白線を通ってトランスに帰ると考えられるなら、白線で感電した場合、そこにかかっている電圧は黒と同じ100Ｖなのでしょうか？

回答No.2

245689731

まず（１）の答えは使用されています。
異常電圧がかかったときにその電圧を大地ににがすためであって通常の状態であれば使用しています

>と言うことは仮に使用中の家電品の電気コード（2本組）のアース側や、接
>続されているコンセントのアース（白）側を切断してしまったとしても（仮
>にです）そのまま家電に電力は供給され、普通に使えると言う事でしょうか

２本がつながっていて初めて電力は供給されます。そのために電灯などのス
イッチがあります。よって質問のようなことはありません。

（専門的になりますが漏電ブレーカーが付いていない。電柱側の接地抵抗が
非常に小さいが克つあなたが非常に接地抵抗の少ないアースを施工してそれ
とコンセントの黒側をつなげれば、十分な電力を使うことは出来ます。ただし配線違いをしていないとしてです）

>？また、同じく家電使用中にコンセント内の白側線を切断して両手に持って
>も（仮にです）感電しないと言う事ですか？

それは一応感電しません。正確には微弱な電圧がかかりますが電圧計で測っ
たりあるいは足元がぬれた状態（大地との電気抵抗が少ない状態）であれば、あっ、電気が流れていると感じられる程度の電圧はかかります

お礼

返信ありがとうございます。

>異常電圧がかかったときにその電圧を大地ににがすためであって通常の状態であれば使用しています

通常の状態というのはどのように使用されているのでしょうか？

>それは一応感電しません。正確には微弱な電圧がかかりますが電圧計で測ったりあるいは足元がぬれた状態（大地との電気抵抗が少ない状態）であれば、あっ、電気が流れていると感じられる程度の電圧はかかります

ん！？その程度の電流だということなのですよね。と言うことは家電使用中でも100Ｖはかかっていないという事なのですよね？

質問攻めですみません。

回答No.1

TinyPine

電流は3相交流等を除いて、かならず2本一組でないと流れません。
家庭に来ている電線の片方は送電側でアースに成っています。

このアースは非常用では無く、安全の為です。

試しに、もし手元にアース線が来ていたら、電線のライブラインとアースの間の電圧をテスターで測ってみて下さい。AC100V近くが測定出来るはずです。

即ち、家庭電源のライブラインを電気器具に接続し、電気器具の片方をアースに落とせば大地が電線の替わりをしますので、電気器具が動作するかも知れません。(実験をした事がないので、テスターの方はやった事があります)
送電側、及び電気器具側の片方の電線とアース間の電気抵抗が必ずしも0オームにならない為、内部抵抗の低い電気器具は動作しないかも知れませんが、テスター等の内部抵抗の高いものならライブライン片方の配線で(片方はアースを使って)動作する事に成ります。

従って
1)　アース側を切断した時は電気製品は動作しません。
ただし電気製品のライブラインでない方の電線を完全アースに接続した時は動作するかも知れません。
電線のアース側を手にもっても感電しないはずです。配線が間違っているといけないので、実際には行わないで下さい。我が家の電気の配線はライブとアースが反対に接続さていました。
2)は仮定が誤っていますので電気は流れません。

お礼

返信ありがとうございます。

>このアースは非常用では無く、安全の為です。
非常用というのは、予備ではなく、漏電した時の為と言う意味でした。
どっちみち違っていたようですね。

補足

ご回答ありがとうございます。
すみませんが、都合により今週の土曜日に皆さんと一緒に返信させて頂きます・・・。