よろしくお願いします。
知り合いで、七尾線(ローカル線)経由北陸本線を使ったとき、途中で電気が消えてまたついた経験をしました。ある人が、七尾線は直流で北陸本線は交流を使っているせいだといっていました。学校では、発電機は交流を起こすと習いました。なぜ、七尾線は直流を使う必要があるのでしょうか?また、JRでは、このような直流と交流を使っている路線が多いのでしょうか?JRに質問するのもお仕事の邪魔になるような気がするので、どなたか教えてください。

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A 回答 (3件)

もともと、旧国鉄時代に始まった電化は直流1500Vで始まりました。

理由は
1)人家の近くや踏切等で高圧を引き回すのは危険。
2)直流モーターの方がトルク曲線が都合が良い。(停止時に最大トルクが得られる)
3)交流→直流変換装置が大型で高価だったため地上施設の方が良かった。
4)交流を線路に流すと電波障害を生じる危険性があった。

時代が過ぎ、半導体技術が発達し、交流→直流変換器が小型化し値段も安くなりました。
電力供給という点から見ても交流の方が直流に比べ伝達ロスが少ないため、交流20,000Vの区間が開通しました。
北陸本線もその一つです。 

5)しかしながら電動機(モーター)は相変わらず直流モーターで、車内で交流→直流変換を行っています。
6)吸上げトランスを使用し、線路に流れる交流電流を最小限にする工夫をする事により電波障害を押さえる技術ができた。
7)一部区間(地球地磁気観測所近く)では直流送電が出来ない(観測施設に誤差を生じる)
8)交流の方がロスが少ない。

等で交流区間も発達してきました。

よって、全国的に見ると七尾線が当たり前で北陸本線が特殊と考えた方が良いのではないでしょうか?

Take_chanが紹介されているHPを見ても交流区間がわずかなのは鉄道の歴史を物語っていると思います。

最近はチョッパー式と言われる方式やインバーター方式といわれる方式で効率の良いモーターコントロールを行っております。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。なんとなくわかった気がします。交流のほうが使いやすいのではないかと漠然と考えていたので、北陸本線のほうが当たり前で、七尾線のほうが特殊と考えていました。明日、疑問に思っていた人たちに話します。

お礼日時:2001/02/25 10:56

今月号の雑誌“鉄道ファン”の特集記事はまさにこれに


ドンピシャだと思うのですが.

かなりメジャーな雑誌ですので,大抵どこの本屋でも
置いてあるはずです.ご覧になってみては?
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
まだ、本屋に行っていないのですが、今度見てみます。
誰に聞けばよいかわからなかったのですが、鉄道ファンの人に聞いてみればよかったのですね。

お礼日時:2001/02/25 11:01

とても参考になるページを書きに載せておきますね。


回答となることがそのまま解説されています。

参考URL:http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~oyamarts/dead …
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
解説を読んで納得しました。日ごろ何気なく見ている列車一つ走らせるのにもいろいろな工夫がされていることが実感できました。

お礼日時:2001/02/25 11:12

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Q交流電圧計の回路図について

交流電圧計の回路図を教えてください。
色々ネットで調べた所、直流に直してから、直流電流系で測定しているらしい所までは分かりました。
所が、オペアンプはまだ習っていないので、整流ブリッジを使った回路図で教えてください。お願いします。本当に困っています。どうかよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

再度補足説明と追加質問に回答します。
>脈流だと、直流電圧計で測ると値がコロコロ変わりそうですが、
>直流分だけ測れるのでしょうか。
まず、「図 3-16 ダイオードによる絶対値回路」の波形を見てください。
全波整流回路の出力は100Hzか120Hzになります。
交流電圧は50Hzか60Hzですよね?
交流電圧計は50Hzか60Hzに400Hzが測定周波数としています。
ところで、直流電圧計はメータの針の振れの追従は1Hz程度で、10Hz以上は追従しなくなり脈流の平均値に留まるのです。
特に平滑する必要はなくメータが平均化してくれるのです。

>また電解コンデンサとチョークコイルで平滑すると直流分(平均値)になるので、平均値電圧が測れるはずだと思うのですが、どこが間違っているのでしょうか?
交流の測定周波数範囲が広帯域になれば、C・Rで平滑したり、演算回路で実効値検波などしたりしています。
電源回路ではないので流石に「電解コンデンサとチョークコイルで平滑」などということは行いません。小容量のCと抵抗で充分なのです。
また測定器ですので、被測定回路に影響しないように高インピーダンスに設計されています。

追加質問
>直流電圧計って、大学で買わされた専門書では、抵抗と直流電流系の直列で出来たものって、図と文で説明されていたんですが、市販のものは、改良(進化)されているのでしょうか?
基本的には変化していません。
直流電流計に分圧器と言う抵抗で測定電圧範囲を拡大する方法は、昔から変わっていません。
メータ部分をデジタル化して小型・軽量にしたり、高精度・高機能にした製品は多数あります。
 

再度補足説明と追加質問に回答します。
>脈流だと、直流電圧計で測ると値がコロコロ変わりそうですが、
>直流分だけ測れるのでしょうか。
まず、「図 3-16 ダイオードによる絶対値回路」の波形を見てください。
全波整流回路の出力は100Hzか120Hzになります。
交流電圧は50Hzか60Hzですよね?
交流電圧計は50Hzか60Hzに400Hzが測定周波数としています。
ところで、直流電圧計はメータの針の振れの追従は1Hz程度で、10Hz以上は追従しなくなり脈流の平均値に留まるのです。
特に平滑する必要はなくメータが...続きを読む

Q交流について疑問なんですが、直流は一方向しか流れませんが交流は周期的に

交流について疑問なんですが、直流は一方向しか流れませんが交流は周期的にプラスとマイナスが入れ替わるということは、プラス⇒0⇒マイナス⇒0⇒プラスと繰り返しに流れていると思うんですが、仮にランプをつないだ場合、一秒間に120回点滅しているのでしょうか?
それがあまりに早く点滅しているが故に点灯しているように見えるのでしょうか?

Aベストアンサー

>仮にランプをつないだ場合、一秒間に120回点滅しているのでしょうか?
>それがあまりに早く点滅しているが故に点灯しているように見えるのでしょうか?

 蛍光灯やLEDの場合は、その通りです。
 電球の場合は、フィラメントに電流が流れて高温になる事で発光しており、電流が少なくなってからフィラメントの温度が下がるまでには、僅かながら時間が掛かるため、毎秒100~120回もの電流の変動には追従出来ず、殆ど同じ明るさで光り続けています。
 尚、複数のダイオードとコンデンサーという素子を組合せた回路を使えば、交流を直流に変換する事が出来ますから、コンセントを電源として、LED等には直流を流す事で、連続して光らせる事も出来ますが、メリットが少ないため、大抵の照明器具では行われていません。(超高速でON・OFFを繰り返す事で、チラツキを感じさせなくさせる、インバーター式の照明器具はあります)
 電子レンジはマグネトロンという真空管の一種から発生させたマイクロ波を使って、食品に含まれている水分を加熱しています。
 真空管の多くは直流しか流す事が出来ません。
 それはマグネトロンも同じですから、電子レンジでは交流を直流に変換してから、マグネトロンに電力を供給する様になっています。
 ですから、電子レンジは点滅はしていないのではないかと思います。
 尚、交流は+100Vの電圧が、一瞬で0Vになってから、次の瞬間に-100Vになる訳ではありません。
 日本のコンセントに供給されている100V単相交流の場合、最高電圧+141Vから始まって、滑らかに電圧が下がって行き、途中で0Vの所を通り過ぎてマイナスになり、電圧が最低の-141Vまでなってから上昇に転じ、再度0Vの所を通り過ぎてプラスになり、+141Vに戻る、という事が繰り返されていて、平均すると100Vになっています。
 洗濯機等の交流で動くモーターを使った機器には、交流の電流の向きが周期的に切り替わる事を利用した、誘導モーターという種類のモーターが、使われている事が多く、交流だからこそ回る事が出来るのであって、直流を流しても回りません。
 交流の電圧は滑らかに変化し続けてけいるため、誘導モーターも滑らかに回る事が出来ます。
 それに、モーターの回転子を含む、この宇宙に存在する重さを持つ全ての物には、慣性といって、動いている時には、外部から力が加わらない限り、同じ速さで動き続ける性質があるため、例え電圧が瞬間的に0Vになっても、急停止する事はなく、そのまま回り続けます。(これは交流の電圧が滑らかに変化しない場合でも同じです)
 誘導モーターは交流の電圧の周期と、同じ周期(又は交流の周期の整数分の1)でしか回転する事が出来ず、速度調整が出来ません。
 そのため、現在では誘導モーターの代わりに、ブラシレスモーターが使われる事が多くなっています。
 ブラシレスモーターは、回転部分に永久磁石が使われていて、その周囲を固定式の電磁石が囲んでいる構造をしています。
 そして、モーターの回転数に合わせた周波数を持つ交流を、インバーターと呼ばれる電子回路で作り出して、電磁石に供給する事で、自由に回転数を変える事が出来ます。
 ブラシレスモーターの場合も、慣性の働きがあるため、電圧が瞬間的に0Vになっても、急停止する事はなく、そのまま回り続けます。

>仮にランプをつないだ場合、一秒間に120回点滅しているのでしょうか?
>それがあまりに早く点滅しているが故に点灯しているように見えるのでしょうか?

 蛍光灯やLEDの場合は、その通りです。
 電球の場合は、フィラメントに電流が流れて高温になる事で発光しており、電流が少なくなってからフィラメントの温度が下がるまでには、僅かながら時間が掛かるため、毎秒100~120回もの電流の変動には追従出来ず、殆ど同じ明るさで光り続けています。
 尚、複数のダイオードとコンデンサーという素子を組合せ...続きを読む

Q交流電圧計の回路図を教えてください。

交流電圧計の回路図を教えてください。
色々ネットで調べた所、直流に直してから、直流電流系で測定しているらしい所までは分かりました。
所が、オペアンプはまだ習っていないので、整流ブリッジを使った回路図で教えてください。お願いします。本当に困っています。どうかよろしくお願いいたします。
=====前回の続き=======
オペアンプの絶対値回路は理解できたのですが、
200V位のAC測る場合は、どうするのでしょう?
コイルを2つ使った変圧器で変圧(小さく)してから、測るのでしょうか?
それとも中電圧用のオペアンプあるのでしょうか?

Aベストアンサー

以下回答します。
>回答番号:No.3の
>3.10V → 200mVより、R3は50KΩ
>とありますが、厳密に計算した所、内部抵抗を差し引けば、50KΩではなく、49KΩでした。
>同様にして、
>5.10Vの電圧計を1.1倍にするには、R3は45.45KΩとなる。
>とありますが、内部抵抗を差し引くと、44.45KΩと成りました。
>僕の考えで合っているかどうか、教えてください。
失礼しました。その通りです。
メータの内部抵抗値を引き忘れましたね。
>>6.R3の45.45KΩは入手困難なのでR3は42KΩと5KΩの半固定抵抗とし微調整可能とする。
のVR5KΩの半固定抵抗で補正を検討してください。

>10Kで分圧点だと、計算した結果、絶対値回路に行く電流を考慮すると、かなり誤差のある、分圧器になってしまいます。
>けれどK(<=1)倍だから、もう一方の分圧抵抗を調整すれば、出来るような気がする。>僕の考えで合っているでしょうか?
考え方は合っています。
問題は精度の良い抵抗の入手性ですね。
100KΩを超えると、なかなか必要な定数が得られませんので工夫してみてください。
 

以下回答します。
>回答番号:No.3の
>3.10V → 200mVより、R3は50KΩ
>とありますが、厳密に計算した所、内部抵抗を差し引けば、50KΩではなく、49KΩでした。
>同様にして、
>5.10Vの電圧計を1.1倍にするには、R3は45.45KΩとなる。
>とありますが、内部抵抗を差し引くと、44.45KΩと成りました。
>僕の考えで合っているかどうか、教えてください。
失礼しました。その通りです。
メータの内部抵抗値を引き忘れましたね。
>>6.R3の45.45KΩは入手困難なのでR3は42KΩと5KΩの半固定抵抗とし微調整可能...続きを読む

Q交流→直流について

ここに1つのAC100VからDC24Vに変換する電源装置があります。
タバコ箱2個分程度の大きさで恐らく安物です。
この電源から、電気を取り出し、とある機器に接続し、そこから出力される信号を自動で拾ってパソコンに入力し、グラフ化しています。

直流電圧になっているので、電圧は24Vになっているかと思いきや、確認してみると23.811~23.819Vの幅で振幅しています。通常、そこらへんで使う直流24Vで動かす機器については、こういう電圧でなんの問題もないと思います。

しかし、私が今行っている研究については、どうしてもその電源の振幅が問題になってきます。24Vで動かす機器が吐き出す値がどうしても、8mvの振幅を持ってしまうのです。理論上は直線になるべき所が直線になってくれません。

究極の直流電流は恐らく、乾電池やカーバッテリーなどから取り出されるのではないかと思いますが、時間や温度によって変化してしまうので現実には使えません。

交流から綺麗に直流に変換してくれる機器というものはあるのでしょうか?
できるだけ電圧の振幅が無いような直流電流が欲しい場合、私は何に着目して電源装置を選定したら良いのでしょうか?
御教授下さい、よろしくお願いいたします。

ここに1つのAC100VからDC24Vに変換する電源装置があります。
タバコ箱2個分程度の大きさで恐らく安物です。
この電源から、電気を取り出し、とある機器に接続し、そこから出力される信号を自動で拾ってパソコンに入力し、グラフ化しています。

直流電圧になっているので、電圧は24Vになっているかと思いきや、確認してみると23.811~23.819Vの幅で振幅しています。通常、そこらへんで使う直流24Vで動かす機器については、こういう電圧でなんの問題もないと思います。

しかし、私が今行っている研究につ...続きを読む

Aベストアンサー

>できるだけ電圧の振幅が無いような直流電流が欲しい場合、私は何に着目して電源装置を選定したら良いのでしょうか?
電源の仕様書の記載事項の中で、「リップルノイズ」の品質項目を吟味して選定してください。

交流から直流に変換する電源には、スイッチング式とシリーズパス式とあります。
それぞれの方式の原理により、スイッチング式では、スパイクノイズが出るし、シリーズパス式では、リップルノイズと呼ぶ振動的な成分が出ます。
この成分を取り除くためにフィルターを入れて、だいぶ少なくしてあるのですが、完全にゼロにはできません。

スイッチング式は、このノイズがスパイク状で除きにくいので、試験用・実験用などにはシリーズパス式で作られています。
前の方の、ご紹介のものもこれだと思います。

この品質を仕様書では、リップルノイズという品質項目で表して有ります。
「リップルノイズ」の品質項目をチェックしてください。一般的に単位が実効値(rms)でのパーセントで示されておりますから、必要とされる測定で無視できるような値のものを選定する必要があります。

Q電子工作のために回路図を読めるようになりたい

電子工作の素人です。
同軸ケーブルとコネクタの半田付け、3石ラジオ程度の工作経験しかありません。

無線関連等で使うアンプや同調回路等の簡単な工作をしたいのですが、回路図を読むことができないため、理屈が分からずに、機械的に実物の模造しかできないレベルです。

基本的な回路図を読み、実際の組立てができるようになりたいのですが、とりあえず最低限度の勉強のためのおすすめの書籍等はあるでしょうか。最低限度とは自分で回路図を書く必要がなく、既にある回路図の読解と実態配線図への変換ができれば十分ということです。結局、自分で回路図を書けるようになるのが勉強の順序として先なのかもしれませんが。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

#1です

>回路図で、GNDに落とすとなっている部分を実際はどこに配線するのか分からないのです

この言葉は奥が深いのですが、単純にはほとんどの場合、「電源のマイナスに接続する」という意味です。回路図上でGNDは線が結ばれていませんが、全部のGNDをつなげてマイナスにします。

Q直流仕様に交流をつなぐと・・・。

初歩的な質問ですみません。
直流電源仕様の機器に交流電源をつなぐとどうなるのでしょうか?またその逆はどうなるのでしょう?
直流は電流が交流に比べて大きいし交流はその逆ですよね?
回答いただけたらうれしいです。

Aベストアンサー

機器によっては、壊れます。

>直流は電流が交流に比べて大きいし交流はその逆ですよね?
これは全く違います。大きさは電圧で直流・交流は流れる向きの違いです。
交流は、極性が周期的に反転しながら流れるのです。
直流でも電池なら1.5Vしかありませんが、家庭のコンセントは交流100Vありこちらの方が遥かに大きいです。

Q回路図の記号について

基本的な回路図の記号の一覧表などが載っているサイトなどありませんでしょうか?

また皆さんはワードなどで回路図を書く場合どのようにされていますか?

Aベストアンサー

電源、電池 単位 V
電流計 単位 A
電圧計 単位 V
すべり抵抗器、ニクロム線、抵抗器 単位 Ω
スイッチ 単位 なし

回路記号は、#2でわかります。

参考URL:http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/check/yo_denryu.html

Q直流・交流

インバータで変換したりしますが
なぜ変換の必要があるのでしょうか

Aベストアンサー

どのような分野での質問かわからないので・・・
交流から直流に変える装置をコンバーター
直流から交流に変える装置をインバーターと言います
 蛍光灯であればインバーターで周波数を高くしてやる事によりチラツキを防ぐ事が出来ますこのチラツキをぎゃくに利用した物としてストロボ回転計等が有ります
 モーターであれば電圧や周波数をインバータで変換する事により回転数やトルクの制御がしやすくなります(VVVF等)
ただ単に電圧だけを落とす(スライダック等)と発熱の問題が出てきます
DCモーターだった設備をインバーターを使用しACモーター化する事によりメンテが楽になります
 高周波を作ることにより金属の表面に焼き入れを行ったりもします(高周波焼き入れ)と言います

Q回路図のC2,C5と表記されているコンデンサの極

この回路図のC2,C5と表記されているコンデンサはどちらを+、どちらを-にすればよいでしょうか。
教えてください。

回路図読むの自信がなくて、心配です。

よろしくお願いします。

エフェクターの回路図なんですが...

Aベストアンサー

この回路は単電源(電源が1個)で、回路図の上のほうの抵抗 R14 と R15 で電源電圧の1/2を作っています(その記号が下向きの三角形)。GND記号(横棒の下に斜め線が4本)は 0V です。オペアンプの正電源は電源電圧に、負電源は GND につながっていて、入出力端子につながっている抵抗の一端は電源電圧の1/2につながっているので、オペアンプは電源電圧の1/2の電圧を中心(仮想GND)として動作します。

したがって、C1 は右側が+電圧、C5 は上側が+電圧、C6 と C7 は左側が+電圧 です。C2 の左側は電源電圧の1/2、右側は電源電圧の 1/2±α なので、C2 は左右のどちらも+電圧になり得ます。したがって C2 は無極性のコンデンサを使ったほうがいいです。通常動作時には C2 には大きな電圧はかかりませんが、電源投入直後や電源OFF直後にはどちらの向きの電圧がかかるか分からないので、念のために無極性にしたほうがいいでしょう。

Q交流を直流に変換

電子回路初心者です。
商用電源AC(200V、60Hz)をDC12Vに変換したいのです
どんな回路を組めばよいでしょうか。
おしえてください。

Aベストアンサー

いくつかの方法があります。
もっとも一般的なのは、200Vをトランスによって12Vに落とし、それを整流&平滑して使う方法です。

また200Vを整流してDCに変換した後でスイッチング電源によって12Vに落とす方法もあります。

効率を全く無視して良いのならば抵抗だけ(或いはコンデンサ)で200Vから12Vまでドロップさせることも出来ます。

12Vでどの程度の電流が必要かによっても最適な方法が変わってくると思います。


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