電気系統で正弦波を使う理由

タイトルのまんまなんですか是非教えて欲しいのです。
あとできたらでいので、電気系統ではなぜ周波数は60Hzや50Hzがいいのか、というのも知りたいです。

よろしくお願いいた致します。

No.2 ベストアンサー 回答者： old98best 回答日時： 2003/03/10 18:32

交流で、なぜ矩形波や三角波ではなくて正弦波なのか？

という問題でしたら、発電器の構造によるものです。
磁石のある、つまり磁界の中でコイルを回転させると、出てくる電気は正弦波になるからです。
もちろん、正弦波の方がトランスなどが痛まないとか発熱などの損失が少ないという理由もあるので、発電機の構造などが進化した現在でも、正弦波での発電です。
６０Ｈｚと５０Ｈｚの起源は、１の回答ににもあるように初期に日本に導入した発電機の仕様によるものです。
なぜ、５０ＨＺや６０ＨＺで他が無いのかと言うと、一度５０や６０Ｈｚに決めてしまったら、後で変更が出来ないというのが最大の理由です。
もちろん、これより低い周波数だと発電所や変電所の効率が悪くなるという問題があり、高い周波数だと周囲への雑音（電波など）の発生が大きかったり、送電線での減衰が大きいという理由もあります。
たしか、外国には１００Ｈｚという国もあったと思います。
また、飛行機の内部の電源が４００Ｈｚという例もあります。
ちなみに、電車の内部電源（扇風機とか蛍光灯とか…）は普通は直流です。

No.5 回答者： plussun 回答日時： 2003/03/10 20:51

パルス波や三角波は高周波成分を含んでいるので電源としては好ましくなく、又トランス等のコイル類から異音や振動がでる原因ともなります。

No.4 回答者： ymmasayan 回答日時： 2003/03/10 19:44

単純に交流を発電すると正弦波が出来てしまうという答えが一つ。

もう一つは、正弦波以外の形の交流はは余分な周波数の波を含んでいるため
色々と都合が悪いことです。
例えば60Hzの三角波は、60Hz、180Hz、300Hz・・・と、60Hzだけでなく
60の奇数倍の周波数の波（奇数次高調波という）を全て含んでしまいます。

50Hzと60Hzの件は鉄道のレール幅に例えるとわかりやすいでしょう。
色々幅が違うと、線路の接続や車両の製作に困ってしまうでしょう。

No.3 回答者： SCNK 回答日時： 2003/03/10 19:11

通常の発電機で発電すれば正弦波になってしまうというのはすでにある回答と同じです。

それでは仮にそれ以外の波形だとどうかということですが、正弦波というのは一つの周波数しか持っていないのです。これにいくつかのことなる周波数の正弦波を加えることにより他の形の波形となるわけです。もしすべての周波数を加えることができるとホワイトノイズとなります。これを整流して使用する分には良いのでしょうが、たとえばトランスやコイルにこういう周波数成分の混ざり合った波形を加えると予定した性能がでなかったり、機器の回路に悪影響を与えます。実は正弦波を整流してもハムというひずみができてきれいな直流にはなりません。これをコイルやコンデンサを組み合わせたフィルタによってきれいな直流にするのですが、きれいな正弦波以外では、よけいに手間がかかるので好ましいことではありません。

No.1 回答者： GOLDEN 回答日時： 2003/03/10 18:14

交流電源(家庭用電源)の話ですよね？

発電機の構造上、交流で発電したほうが効率がいいからです
それを直流(電池などと同じ、一定方向に流れる電流)に整流して送電しない理由は
、整流の手間もかかる、送電中の減衰が大きい、さらに電磁誘導の原理で、電線同
士がくっついてしまうという弊害があるからです

周波数が東西で違う理由は、日本に発電機が持ち込まれた段階で2種類あり、それが
そのまま定着してしまったからです