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蛍光灯の電源は、AC(交流)を使用していますが、
ACを利用する理由(技術的な要素)をご教示いただきたく
よろしくお願いいたします。

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A 回答 (3件)

まずは、一般的には交流は一番簡単に手に入る電源だからです。



次に、蛍光灯は点灯時には管内の抵抗が下がります。そのまま電源を
つなぐだけだと過大電流が流れて一瞬で壊れてしまいます。つまり
電流制限手段が必要です。

電流制限手段として「安定器」と呼ばれるインダクタを直列に
入れてあります。蛍光灯の電流は安定器で決まっているのです。

安定器は交流だから電流制限能力があるのです。直流点灯
だったら結構大変な回路を必要とし、効率も上げるのが大変
でしょう。

安定器にはAC100Vの大部分の電圧がかかりますが、インダクタは
理想的にはエネルギーを消費しません。(実際はほんのり暖かく
なる程度の消費をしています)

また、蛍光灯を最初に点灯する時に内部放電を開始するための
高圧パルスが必要です。この高圧もインダクタが発生します。

蛍光灯の点灯原理を勉強してください。その際、安定器という
インダクタの働きが重要だということが解ります。
電流制限機能と高圧発生です。シンプルですが絶妙な回路です。

グローランプと押しボタンの作用も重要です。

蛍光灯を直流で点灯させる製品もありますが、内部では直流を
わざわざ交流に変換してから点灯しています。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
なるほど、安定器という言葉は聞いたことが
あったのですが、なるほど蛍光灯は点灯すると
抵抗値が下がるため、その抑止にコイル(安定器)を
使用しているということを知りませんでした。
勉強になりました。
本当にありがとうございます。

お礼日時:2010/06/27 23:32

他の方も書かれているように、家庭用電源だと、交流が供給されているのに、わざわざ直流にするメリットがないから、直流で光らせているわけですが、



電車の車内の蛍光灯だと、古い車体だと直流で光らせている場合もあります。
これは、直流が供給されている路線だと、わざわざ交流にするメリットがないからです。

ただし、直流で点灯させた場合、電流の方向を片方向に固定していると、フィラメントが片側だけが先に劣化してしまうので、
均等に消耗するように、極性と時々入れ替えて点灯させるのが普通です。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
なるほど、てっきり直流だと蛍光灯は点灯できない
理由があるのだと思い込んでいました。
直流で点灯するものもあるんですね。
ありがとうございました。

お礼日時:2010/06/27 23:33

構造のハナシはおいておいて、


わざわざ直流にする必要があるのですか?

一般家庭の供給電源は交流です
それをそのまま使えるんだから・・
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
確かに、わざわざ直流にするメリットはないですね。
外で使う場合を想定したんですが、
今はLEDですからね。。

お礼日時:2010/06/27 23:29

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Q家の蛍光灯などは交流で点灯しているので、電圧がマイナスの時は一瞬、消え

家の蛍光灯などは交流で点灯しているので、電圧がマイナスの時は一瞬、消えているのでしょうか?また、他の家電でテレビ・エアコンとかはどうなっているのでしょうか?(家には交流がきてるんですよね?)電気のことがあまり解らないので、解りやすく教えていただければ、助かります。

Aベストアンサー

>家の蛍光灯などは交流で点灯しているので、電圧がマイナスの時は一瞬、消えているのでしょうか?
マイナスの時も点灯しています。
消えているのは0Vになった瞬間です。
+141V→0V→ー141V→0V→・・・
と繰り返していますが、蛍光灯には極性が無いためにマイナスでも点灯します。
なので、50Hzの交流では100回点滅し、60Hzの交流では120回点滅しています。
このちらつきを見る方法はデジカメで蛍光灯を覗くと蛍光灯の明暗が確認できると思います。

この方法以外にも、インバータと呼ばれる回路を内蔵した蛍光灯用照明器具ではもっと高周波にして点灯させることもあります。

電球は100Vを直接接続して使うのですが、点滅はしてません。
フェラメントを発熱させて温度により点灯させているため、50Hzや60Hzの周波数には応答できないためです。(電気を消す瞬間を良く見てください。じわっと消えるのが目視でも確認できると思います)

>また、他の家電でテレビ・エアコンとかはどうなっているのでしょうか?
テレビもエアコンも分解したことが無いので分かりませんが、大体トランスで電圧をさげ、整流し、コンデンサで平滑して三端子レギュレータで安定化させた直流で使用します。
訳すと、
電圧をAC100V→AC18Vに変換
AC18Vのマイナスを裏返してプラスにし、+18V→0→+18V→0Vにする。
コンデンサという電力を一瞬貯める部品で山と谷を平均化
これで直流になりますが、さらに電圧の変動を抑えるために三端子レギュレータというものを使います。
この方法以外にも、ノイズがあまり問題にならないデジタル回路等ではスイッチングレギュレータを使って直流に変換することもあります。

テレビの電子回路は低圧で使いますが、その他にブラウン管を点灯させるために昇圧といって、100Vを20000V位にして使います。

>家の蛍光灯などは交流で点灯しているので、電圧がマイナスの時は一瞬、消えているのでしょうか?
マイナスの時も点灯しています。
消えているのは0Vになった瞬間です。
+141V→0V→ー141V→0V→・・・
と繰り返していますが、蛍光灯には極性が無いためにマイナスでも点灯します。
なので、50Hzの交流では100回点滅し、60Hzの交流では120回点滅しています。
このちらつきを見る方法はデジカメで蛍光灯を覗くと蛍光灯の明暗が確認できると思います。

この方法以外にも、インバ...続きを読む

Q白熱電球は、ACまたはDC電源どちらでも使用することができるのでしょう

白熱電球は、ACまたはDC電源どちらでも使用することができるのでしょうか?

Aベストアンサー

>非常灯(DC電源)へは、普通の白熱電球を使用し、蛍光灯電球やLED電球(ACアダプタ内蔵)は使用できないということでよろしいのでしょうか?

その認識で間違いないと思います.
私のオフィスで使用している非常灯は蛍光灯タイプなのですが,
DC電源でも動作する点灯回路(インバータ)が入っていました.

しかし白熱電球が前提の非常灯では,
そのような回路は入っていないと考えるのが自然です.
市販の電球型蛍光灯やLED電球は直流電源で使用できないでしょう.

Q家電は交流で動くものと、直流で動くものがあるそうですが、代表的なものを

家電は交流で動くものと、直流で動くものがあるそうですが、代表的なものを教えていただけないでしょうか?

Aベストアンサー

これは結構複雑です。

A.直流電源-機器 時計、ラジカセなど
B.交流電源-機器 扇風機、換気扇、ジューサ、ミキサ、電灯など
C.交流電源-直流化-機器 テレビ、ラジオ、ステレオ、パソコンなど
D.交流電源-直流化-交流化-機器 洗濯機、冷蔵庫、エアコン、電子レンジ、インバータ式蛍光灯などのインバータ式 
           (電子レンジは交流化といってもマイクロ波という電波です)
の4タイプがあります。
時代とともに移り変わりがありますし、(BからDに移った物が多い。洗濯機、冷蔵庫、エアコン、蛍光灯など)
2ウエイ、3ウエイなど複数の電源で動けるものもあります。(ラジカセ、ノートPCなど)

インバータ式は省エネや制御性が良いなどの利点が多いのでよく使われるようになりました。

余談ですが電車もドレミ電車などで有名なVVVF(インバータ)が多くなっています。

QHfとは何ですか?(蛍光灯の種別)

従来設置されている蛍光灯を、「Hf」に交換する作業が進められていますが、「Hf」とは何ですか?(蛍光灯の種別)簡単にわかりやすく教えて頂けたらありがたいのですが、よろしくお願いいたします。

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「高周波点灯方式」の事。俗に言う「インバータ式」

点灯時に「安定器」「点灯管」が不要で、古い建物の蛍光灯の安定器には「PCBなどの有害物質」が使われている。

安定器が老朽化すると破裂する場合もあり、その場合は「頭上からPCBが降り注ぐ」と言う恐ろしい事態になる。

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Q蛍光灯FL、FLRとは?

いろんな本を探してもFL,FLRの意味を載せたものはいないです。FL,FLRの正式名称はなんでしょうか?教えて下さい。お願いします。

Aベストアンサー

 FL、FLRは、蛍光灯の点灯方式の違いを表す記号です。
 FLは「スタータ型」と呼ばれ、一般家庭で主に使用されている方式です。
 この方式は、以前は点灯管(俗に言う「グローランプ」)と組み合わせて使用するのが一般的で、電源を入れてから点灯するまでに時間がかかり、特に点灯管が古くなるとさらに点灯が遅くなるといった欠点がありました。
 最近では、高周波で点灯するインバータ式が主流となっています。
 FLRは「ラピッドスタート型」と呼ばれ、主に店舗、電車内など業務用に使用されている方式で、40ワット型がほとんどです。
 この方式は、安定器など点灯回路が点灯管式やインバータ式とは全く異なり、点灯管なしで、多くのランプが一斉に速く点灯する特徴を持っています。
 蛍光灯にはこのほか、「Hf蛍光灯」と呼ばれるものもあり、記号はFHFです。
 注意しなければならないのは、器具により適合するランプが異なるということで、ランプを交換する際には、必ず適合するランプを確認しなければなりません
 もし間違ったランプをつけると、短時間で端が真っ黒になって点灯しなくなったり、器具の故障の原因にもなります。
 一般家庭で使用されている蛍光灯は大抵スタータ型ですが、お店を経営されている方などで、店舗に40ワット型のランプを使用されている場合は、ランプ交換の際には必ず「FL」「FLR」の違いを確認なさるようにしてください。
 なお、「Hf蛍光灯」は、専用器具でなければ使用できません。こうした器具には必ず「Hf蛍光灯専用」と表示されたラベルが器具に貼られています。

参考URL:http://national.jp/product/conveni/lamp/flourescent/index_g.html

 FL、FLRは、蛍光灯の点灯方式の違いを表す記号です。
 FLは「スタータ型」と呼ばれ、一般家庭で主に使用されている方式です。
 この方式は、以前は点灯管(俗に言う「グローランプ」)と組み合わせて使用するのが一般的で、電源を入れてから点灯するまでに時間がかかり、特に点灯管が古くなるとさらに点灯が遅くなるといった欠点がありました。
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Q電気回路の中性線とアースについて

気になったのでどなたか教えてください。


一般家庭の電源というのは、交流の単相3線式が多いと思うのですが、
単相3線式の回路図などを見ると、真ん中の線は中性線と呼ばれ
必ず接地されているそうですね。


で、100V電源の場合は必ずコンセントの片方が中性線になって
いるとの事ですが、ここで疑問です。


家電製品などによくアース線というものが付いています。
(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
ように接地するものだという事ですが、100Vのコンセントは必ず
中性線が繋がっているのであれば、万が一漏電した場合や、静電気が
蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
ないのですか?


また極端な話、中性線=接地(アース)された線と考えると、
次のような感じの改造をしたとしても家電製品は普通に使えるのでしょうか?
(危ないので絶対にしませんが、考え方としてどうか?をお聞きしたいです)


赤、白、黒の3線のうち、白を中性線とし、赤と白の2本がコンセントとして
きている場合、白を外してアース線に繋いだ場合。
(添付画像参照)


よろしくお願い致します。

気になったのでどなたか教えてください。


一般家庭の電源というのは、交流の単相3線式が多いと思うのですが、
単相3線式の回路図などを見ると、真ん中の線は中性線と呼ばれ
必ず接地されているそうですね。


で、100V電源の場合は必ずコンセントの片方が中性線になって
いるとの事ですが、ここで疑問です。


家電製品などによくアース線というものが付いています。
(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
ように接地するものだという事ですが...続きを読む

Aベストアンサー

>家電製品などによくアース線というものが付いています。
>(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

>このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
>ように接地するものだという事ですが、100Vのコンセントは必ず
>中性線が繋がっているのであれば、万が一漏電した場合や、静電気が
>蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
>ないのですか?

まず色々なところに誤解がありますので1つずつご説明します。

漏電は、電気を逃がしても解決しません。
漏れてはいけないものです。
火事や感電の原因になりますから。

静電気は中性線はおろか電力会社から来ている電源と無関係で、
普通、何の対策もしなくても人体への危険はありません。
但し機器を壊したり、
火花が発火事故の火元になったりすることはありますから、
それを防止するのに対策することはあります。
機器から電荷を逃がすというより、
どちらかと言えば人間から電荷を逃がします。
導電性の靴を履き床を導電性にしたりします。
電子部品なんかは導電性の袋に入れたりします。
これは静電気による帯電で例えばICチップのピン間に
何千ボルトという静電気由来の電圧がかかったりするのを
防止する為です。

次は家電製品についているアース線と、電源系統の中性線ですが、
これは全く別のものです。

アース線も電源系統の中性線は正しく接続すれば同電位です。
しかし目的が違います。

アース線は家電製品の表面や筐体などに、
故障や不良により、
内部の電源や昇圧された電源から給電されてしまったような場合、
それを逃がす為の線です。
こうしてあれば、
内部の電源や昇圧された電源から給電されてしまっても、
とりあえず電流はアース線を通って大地に逃げます。
人間が触れてもアース線と人体とでは、
圧倒的にアース線の方が抵抗が小さいので、
人間には電流はほとんど流れません。
これで人間を守ろうというのです。

ちなみにこれは3線式に限りません。2線式でも同じです。


>また極端な話、中性線=接地(アース)された線と考えると、
>次のような感じの改造をしたとしても家電製品は普通に使えるのでしょうか?

まともに動かないと思います。
確かに大地の電位と給電線の中性線は同電位ですが、
大地には抵抗がありまともに給電できない可能性が高いですね。

また仮にこれで家電を動かすだけの電気が流せたとしても、
これは漏電になります。
漏電遮断器が動作すると思います。

>家電製品などによくアース線というものが付いています。
>(エアコン、冷蔵庫、洗濯機等)

>このアース線は、製品に静電気が溜まったり、漏電した際に感電しない
>ように接地するものだという事ですが、100Vのコンセントは必ず
>中性線が繋がっているのであれば、万が一漏電した場合や、静電気が
>蓄積した場合でもこの中性線から大地に電気を逃がしてやれるのでは
>ないのですか?

まず色々なところに誤解がありますので1つずつご説明します。

漏電は、電気を逃がしても解決しません。
漏れてはいけ...続きを読む

Q三相電力のUVWとRSTの違いについて

三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
違うのですか?
また、各相は発電したときから決まっているのですか?
素人の考えですが相というのは単に波形の順番に過ぎないと思いますのでどのケーブルが何相であってもかまわないような気がするのですが。
どなたか教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

もともとは、RST、UVWに意味は無かったはずです。

有効電力がPowerから、P となった後
単にアルファベット順から、Qが無効電力、 Rは抵抗なので飛ばして
Sが皮相電力を表すようになったと記憶してます。
・・・P、Q、(R)、S、T、U、V、W、X、Y、Z

相の呼称に関しても、アルファベットの終わりより3つ1組として
 XYZ、UVW、RST が利用されるようになったと記憶してます。
XYZは何かと登場するため、利用は避けられているようですが
既にご回答されているUVWやRSTに対する意味づけは、後付けルールみたいなものだと思います。
1次側は大文字、2次側は小文字と区別しているケースも見かけます。

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

Q安定器(照明器具用)の構造、回路について

旧型のUV照射器が壊れ回路を確認しておりますが、
搭載されている安定器(トランスのような)の構造と回路構成がわかりません。メーカーに問い合わせましたが資料が無いとの事。
安定器が生きているかどうか確認したいのですが構造と回路がわかりません。
基本な回路と動作がわかれば教えていただけると幸いです。
よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 理論で言うと、専門家です。
 UV照射器とは何かわかりませんので、経験者にしました。
 放電の動作が入る照明器具に安定器が使われます。安定器の安定の意味は、放電による動作を安定に持続させる点を強調してつけた部品の呼び名です。一言で部品はコイルです。

 放電は不安定ですぐ切れてしまうからです。

 アーク放電による溶接の放電を安定に持続させる。
 蛍光灯や水銀灯の放電を安定に持続させる。


 放電回路に直列にインダクタンスL、つまりコイル、を接続すると、放電電流の電圧電流特性曲線が、垂下特性といって、概略、縄跳びの紐を両手を広げてたれ下げた形の特性曲線になり、放電は消えそうになると、電流増加し、大電流になろうとすると、垂下特性曲線に沿って、自動的に元に戻す作用が起きて、放電が持続するのです。図を書けませんので説明は省略します。

 交流回路では、通常インダクタンスと呼んで扱いますが、★この安定作用を取り上げ、安定器と呼んでいるのです。電気回路には、電気の目にはR、L、Cしかないのです。

 直流回路ではコイルは単なる電線(銅線)の抵抗回路にしかなりません。スイッチオンと切断の時だけ、変化電流になるので、コイルはインダクタンスの作用を示します。 特に切断時には、直流交流に関係なく、コイルの両端に高電圧を発生します。

 蛍光灯のフィラメントの電子放出用の塗布物質が飛び散って管壁が黒くなるのは、切断時のコイルに発生する高電圧のためです。英語でスパッタリングと言います。

 この安定器のコイルが電流切断時に高電圧を発生する動作は、蛍光灯を点灯する時にも使い、なくてはならないものになっています。
 つまり、ONのスイッチを押して手の離して切ったとき、或いは、グローランプが点灯して電流を流していて、バイメタルが熱で伸びていってくっつき、冷えて縮まり、電流を切った瞬間、自動的にコイルの発生電圧で蛍光灯の管に放電が開始されるのです。切れ方が悪いと、高圧発生せず、再度、同じ動作が何度でも繰り返されます。水銀灯も同じと記憶しています。

 電流を流して水銀を蒸気化しておく余熱する動作も必要です。以下省略。


 参考 

 アンプ、コンピューター、テレビ、ラジオ、VTR
・・・・、電気機械器具全てのの中に、コイルが入っていますから、スイッチ切断時に必ず高電圧夏を発生しています。これで断線する可能性があります。
 基本を知っていると、応用がききます。



 大変もったいぶって失礼しましたが。

 以上の理由で、安定器は、コイルです。UV照射器は見ていませんが、蛍光灯のは、インダクタンスを大きくするため、矩形状の鉄心の1辺にコイルを巻きつけます。

 丁度トランスの鉄心に1次巻線だけ巻いた形のものです。
棒状鉄心に巻き線すると簡単ですが、磁力線回路(磁束回路)に空気が入り、インダクタンス効果が小さくなります。
           以上。

 理論で言うと、専門家です。
 UV照射器とは何かわかりませんので、経験者にしました。
 放電の動作が入る照明器具に安定器が使われます。安定器の安定の意味は、放電による動作を安定に持続させる点を強調してつけた部品の呼び名です。一言で部品はコイルです。

 放電は不安定ですぐ切れてしまうからです。

 アーク放電による溶接の放電を安定に持続させる。
 蛍光灯や水銀灯の放電を安定に持続させる。


 放電回路に直列にインダクタンスL、つまりコイル、を接続すると、放電電流の電圧...続きを読む

Q単相と3相の違い

単相交流と3相交流の違いが知りたいです。
あと3層交流をモーターにつないだとき青と赤を
入れ替えると逆回転しますがどのような理屈になるのでしょうか?
白はは真ん中と決まっているのでしょうか?

Aベストアンサー

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が2本で、三相は電線が3本、または4本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
左に回るように力を与えれば、これまた左にどんどん回りだします。
つまり、単相では、どちらかの方向に“起動トルク”を与えれば、回転方向が決まります。

三相は、それぞれ120度の位相差を持った“単相”を三つ重ねたものです。
この特徴は“回転磁界”を伴う事です。最初から回転する特性を持っていますので、起動トルクを加える必要がありません。
3本の電線なら、その2本を入れ替える事で、“位相差”が逆になります。
そうなると、“回転磁界”も反転する事になります。

以上の説明は、図に描かないと非常に理解し難いものなのです。
できれば書店で電気の“交流理論”に関する参考書をお求めください。
それを学ばれてから、今一度理解できないところをお尋ねいただいた方が良いと思います。

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が2本で、三相は電線が3本、または4本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
左に回るように力を与えれば、これまた左にどんどん回りだします。
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