No.2ベストアンサー
- 回答日時:
簡単な数学で表わすと分かり易いと思います。
まず単相と言うのは交流電流の一種でその波形はy=sinxのグラフの通りです。正弦波ですね。
次に三相ですがy=sin(x+120度)とy=sin(x+240度)が先ほどのy=sinxに合成された物を一般的には言います。
言葉で言えば発電機が回転すれば正弦波交流が出来ますが120度ずつずれている波形が三つ合成された物と云う事です。
つまり三相交流とは単相が三つ集まった物、です。ところが単相は電線が二本必要で、三相はこれが三組ですから6本必要かというとこれが3本で良いのです。
特徴としては一言で言うとトルクの大きなモーターが簡単に作れること、同じ電力を送るには単相よりも電線が少なくて済む、等です。
実は三相は特殊な物ではなく発電所は例外なくこれですね。
又、クルマのオルタネーターも同じく三相発電です。
No.1
- 回答日時:
まず直流は簡単で+から-に電気が流れるので理解しやすいと思います。
次に交流ですが、これは電圧が+になったり-になったりと周期的に繰返しているものです。
たとえば単相2線式100Vであれば、片方は接地(大地を電圧0とします)で絶えず0V、もう片方が+141V->0V->-141V->0Vと繰返えす波になっています。
100Vでなく141Vになるのは交流100Vという言い方があくまで電圧の平均値を指しているためです。
ピークではそのルート2倍になるので約141Vになります。
さて次にもう少しわかりやすい単相3線式200Vで考えましょう。
この時、接地電極は0V、残りの2本はそれぞれが先に述べたように+141Vと-141Vの間を行き来する波になっています。ここでこの2本は互いに反対に電圧がかかるようになっています。
つまり、片方が+141Vであればもう片方は-141Vというような関係になっています。
なのでもし今接地していないこの2本の電線の間の電圧を見ると、その合計は+282Vから-282Vまでの振幅に見えるわけです。
丁度この半分周期がずれている状態は波を表すsin関数で表すと180度異なっていることになるので、位相が180度ずれているといいます。
さていよいよ3相式です。この”相”という漢字からわかると思いますが、先に話した「位相」が3つの線でそれぞれ異なっているという事を意味します。3相3線式というのが通常使われますが、この時には接地の線はありません。3本の線の交流が互いに120度ずつずれた位相になっています。180度であれば上記のようにまるっきり反対に振幅していることになりますが、120度ですから、中途半端にずれているわけですね。
何故そのようなことをしているのかというのは色んな理由があり、発電の際の都合もあるし、また利用する場合でもこの3相式というのは効率よく利用できるやり方の一つなのでというのが答えになります。更に詳しく説明しようとすると、話がどんどん専門的になるのでこのあたりの理解にとどめた方がよいかもしれませんね。
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