位相って何？

質問

最近計測器を扱う会社に就職したのですが、文系出身で電気のことが全然わかっていません。
「基礎からわかる電気の本」みたいなものを読んで勉強しているのですが、そんなにすぐにも理解しきれません。
新人研修などでも、交流の話のあたりで「位相」という言葉がしばしば出てきて、しかも重要そうだったのですが、全然わかっていません。
そこで、どなたか「位相」についてお教えいただけませんでしょうか？
きちんと正しい知識を理解し切れなくてもかまわないので、小・中学生でもなんとなくつかめる程度で、わかりやすく「こんな感じで捉えておけば大丈夫だよ」ということを教えてください。
現在は、「位相って何？」「位相ってどんなものか知るとどう役に立つの？」ということもわかっていません。
どなたか、電気に詳しくて、なおかつ難しい言葉を使わないでも説明できる方、お願いいたします

回答No.7

silverbear · ベストアンサー

位相を抜きにして考えると、ＳＩＮもＣＯＳも同じものです。ＳＩＮとＣＯＳは位相がずれてるだけなんです。
はい、意味がわかりませんね。では次。

時計の長針は１時間に一周します。２台の時計の位相が同じであればつねに同じ時間を指してます。１年後に見ても同じ時間を指してます。これが位相がずれてない状態です。
２台の時計の位相がずれた時計の場合、例えば片方が１０分の時もう一方が１５分を指してたとしましょう。位相が５分ずれてます。３０分後見に行くと４０分と４５分を指してます。
１年後見ても１０分と１５分を指してます。これが位相がずれた状態です。
だんだん時間がずれていく時計は周波数がずれてる時計ですので、位相がずれてるのとは違います。

>位相ってどんなものか知るとどう役に立つの？
同じ位相の信号を足すと信号が倍になります。
逆に位相が１８０度ずれた（時計で言うと３０分ずれた状態、正弦波のプラスとマイナスが逆になった状態）信号を足すと信号は０になってしまいます。

実際に電気の研修で交流がうんぬんってことは、多分コイル（Ｌ）とコンデンサ（Ｃ）の説明で出てきたんじゃないですか？
コイルで進んでコンデンサで遅れるとかいう奴。
実際に回路で使う時には、コイルもコンデンサもフィルタ位にしか使わないので、俺はあまり位相を意識しないで使ってます。
なので、重要というか知っておいて損は無いってレベルじゃないかと思います。

お礼

お礼が遅くなってしまってすいません！
おおおっっ(゜∀゜)!!
はっきりではないけど、なんだか少し輪郭が見えてきたような気がします！
ありがとうございます(・∀・)

回答No.8

noname#22689

ＳＩＮとかＣＯＳとかの数式で説明すべきなのですが、
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例えば、子供にもわかるような説明方法ですと。
一本のロープの端を括り付けて置き、もう一方の端を上下に揺すると、縦状の波が出来ます。
その波の部分から、上側の山と下側の山を一対の波と捉えるて、下側の波の部分を、上の波の下へ重ねると、円(丸)に成ります。時計で言うと、12時の所を0度3時は、90度、6時は、180度、9時は270度、一回りで、360度に成ります。
位相と言うのは、円(丸)に対して右廻りで何度進むかと言う事です。
昔は、周波数の記号を(サイクル)←「無限大の記号のような形」←上の山と下の山で一つの記号、で表して居たので、位相の概念が掴み易かったのですが、今は、Hz と書くので分かりにくく成って仕舞いました。
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位相差とは、「一対の上下の波の図形を2つ」描いて置いて、それを重ねた時、同じ、一つの波形に見えれば、「同相と呼ぶ」位相差は0、　2つの内、1つの波形だけを右にずらして行くと、山の位置が(図形的にずれる)←この２つの図形を円と見なすと、右廻りに何度ずれたかが位相、何度と言う表現に成ります。

お礼

お礼が遅くなってしまってすいません。
回答ありがとうございます！
なんとな～くわかりかけてきたような気がします(^。^)

回答No.6

mii-japan

位相というのは

季節の移り変わりで、日射が最高の時期と気温が最高の時期がずれているようなものです

位相と言った場合、通常は時間が関係してきます

非常に重要な概念です

回路定数や環境が決まれば、そのずれはほぼ一定になります

日常的なことでは、皆と同じことを行うのだけれど、他の人とは、早い/遅れる　と　微妙に/大幅に　ずれている状況を言います

お礼

お礼が遅くなってしまってすいません！
むむむっっ？！
正弦波のズレだということはわかったのですが・・・。
位相って難しいですね・・・(´・ω・｀)

回答No.5

hakkushon

数式を使わないで説明するのは難しいですね。
ご存知のように交流は絶えず値が変化しています。
変化の仕方は正弦波といわれて滑らかに変化しています。
例えば家庭の電気に例を採りましょう。
電圧は＋１４１Ｖ（ボルト）とー１４１Ｖの間を変化しています。
変化の仕方は円運動を真横から見た上下運動に相当します。
紐に重りをつけて一人の方が円運動させてください。
その円運動を別の人が真横から見た運動を、単振動といいます。
電圧はその運動のように上下にプラスになったり０になったり
マイナスになったりして、規則正しく上下しています。

上下運動の基点を中心の０の位置に取り、ある電圧になったとき、
例えば＋１４１Ｖにはじめてなったとき、例えた円運動の重りは
９０度回転して一番高いところを通過したことになります。
よって、０の時を基準として、１４１ｖの時の位相を９０度といいます。再び電圧が下がり、０Ｖになったときは、例えた円運動の重りは
反対側の位置を通過することになり、回転角は１８０度です。
よって０を基点としたときの位相は１８０度といいます。

このように、単振動している運動を円運動に置き換えて、表した
回転角を位相といいます。
図で書いて説明する事が出来れば、もっと分かりやすいと思いますが
如何でしょうか。

お礼

お礼が大変遅くなってしまってごめんなさい！
回答ありがとうございます。
正弦波を円として考えて90度、180度・・・と表現するというのがとてもわかりやすかったです(*´∀｀*)
ただ、まだこの位相がどう役立ってくるのかほとんどわかっていないので、もっと勉強してみます！

回答No.4

BLUEPIXY

交流の場合、周期的に電圧や電流が変化しているワケですが、
そうした周期的に変化しているものは波で表せます。
そうした波はsinθまたはcosθで表せるのですが、
例えば、片端を固定した棒をぐるぐる回す時
先端部分は円を描くワケですがこの変化を時間においてずらして見ていくと、波(サインカーブ)になります。
ここで、もう一つ片端を固定した棒をぐるぐる回す装置を作ったら
２つのぐるぐる回る棒ができるワケですが、
それぞれの棒の角度が位相、それぞれの角度の差が位相差ということになります。
つまり一致していれば、位相が同じであり、一致していなければどちらかがどちらかに比べて遅れたり、進んだりしているわけです。

お礼

回答ありがとうございます。
お礼が遅くなってしまって申し訳ありません。
うむむむっっ・・・・！
位相・・・てごわい！
( ´曲｀)！

回答No.3

kaduno

位相というと周波数という言葉がついてくると思いますが、それを簡単にイメージすると『波』でしょうか。
※海でざぶざぶいっている波です

あの波は形・大きさが同じで同じ方向に向かって進んでいますが、ある１つの波とその前後の波には一定の間隔があいています。それが位相です。

お礼

回答ありがとうございます。
お礼が遅くなってしまってすいません。
う～む・・・。わかったようなわからないような(´～｀)
多分電気の基礎ができてないからなんでしょうね。
道のりは険しいっすね(´・ω・｀)

回答No.2

ymmasayan

位相というのはなかなか理解しづらいですね。
いくつか例をあげてみますので感じをつかんでください。
１．トラック競技(例えば５０００ｍ)で先頭に２０ｍ遅れでついていったとします。
　　回転速度は同じ(周波数が同じ)ですが明らかにずれがあります。
　　このずれが位相差です。
２．オーケストラや合唱は指揮者に合わせて楽譜通り演奏します。
　　この時、指揮者よりも早くあるいは遅く演奏すると位相差が出ます。

通信の際にはわざと波の位相をずらすことによって相手に信号を伝える方法が使われます。
これを位相変調といって現代の各種通信の一翼を担っています。

お礼

回答ありがとうございます。
なかなかお礼ができなくてすいません。
「位相は二つの波長のズレで、そのズレをなんだかわかんないけど活用している」ってことだけはわかったんですけど…。
電気(?)の世界はすご～～く奥が深いですね。
(´Д⊂ヽ

回答No.1

lastgame

位相とはズレのことです。
例えばAの波長とBの波長の周期が
どれだけズレているかということを位相といいます。

お礼

回答ありがとうございます。
なかなかお礼ができなくてごめんなさい。
う～ん…。
位相が二つの波長のズレだということはわかったのですが、何が重要でどう役立つのかがわかりません。
(´・ω・｀)ショボーン