🧩Lesson7 交流の性質①|交流の波形と基本用語をやさしく解説

まさまさ
まさまさ

サポちゃ、ついに「交流」の章に入ったね。これ、苦手な人多いって聞くけど…。
もちろんここにも、苦手な人がいます。

サポちゃ
サポちゃ

そうだよね。交流は最初ちょっととっつきにくいとろこがあるよね。
ただ、波の形さえつかめれば大丈夫!
今日はまず「交流がどう変化しているのか」から見ていこう。

🔍交流とは?

サポちゃ
サポちゃ

交流(AC:Alternating Current)は、電流の向きと大きさが周期的に変わる電流のこと。
たとえば家庭用電源(100V)は1秒間に50回(東日本)または60回(西日本)向きを変えているんだよ。

まさまさ
まさまさ

1秒で50回も!? つまりプラスとマイナスが交互に切り替わるってことか。

サポちゃ
サポちゃ

そのとおり。1回の変化を「1周期(1サイクル)」といい、1秒あたりの周期数を「周波数(Hz)」というの。

📈ポイント|波形と用語の整理

サポちゃ
サポちゃ

交流はグラフにすると「サイン波(正弦波)」で表されるよ。
波の形の中で大切なのがこの4つ:

用語説明単位・記号
周期(T)1回の波が繰り返す時間秒(s)
周波数(f)1秒あたりの波の数 (f=1/T)ヘルツ(Hz)
最大値(Vmax)波の一番高い値(頂点)ボルト(V)
実効値(V)直流と同じ働きをする平均的な値V=Vmax/√2
まさまさ
まさまさ

実効値って「平均」みたいなものなのかな?

サポちゃ
サポちゃ

そう!たとえば家庭用の100Vは「実効値」だから、波の頂点(最大値)は約141V(100×√2)なんだよ。

🧮具体例|周期と周波数の関係を計算してみよう

まさまさ
まさまさ

周期と周波数の関係式「f=1/T」って、覚え方ない?

サポちゃ
サポちゃ

簡単だよ。たとえば50Hzなら、T=1/50=0.02秒。つまり、1波が0.02秒で1往復してるってこと。(1秒間で波が50往復)
60HzならT=1/60=約0.0167秒。西日本のほうが波の動きが少し速いんだね。

図解イメージ:

💡まとめ|ここがポイント!

  • 家庭の100Vは「実効値」表記(最大値は約141V)
  • 交流は時間とともに電流の向きが変わる
  • 波形はサイン波(正弦波)で表される
  • 周期(T)と周波数(f)は反比例:f=1/T
  • 実効値は最大値の約0.707倍(V=Vmax/√2)
まさまさ
まさまさ

なるほど、波のイメージがわかるとスッキリするね!

サポちゃ
サポちゃ

次回は「Lesson8:交流の性質②」で、電圧の瞬時値やベクトル表示を扱うよ。
ここまでの波形理解が土台になるから、今のうちにイメージをしっかり固めよう!

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