単相２線方式について３つ教えてください。

添付図は単相２線方式について書かれていたものを手書きにしたものです。

質問１
その本には、「単相２線方式は①の方向に電流が流れる」
と書かれていました。
しかし、交流電源であれば、①の方向に電流が流れる事があれば、①と逆向きに流れる事もあるのではないでしょうか？

質問２
接地されているようですが、それだと電流が接地されている方に流れてしまわないのでしょうか？

質問３
交流電源を正弦波としたとき、負荷の方にはどのような出力波形が生じるのでしょうか？

教えてください。よろしくお願いします。(*｀･ω･)ゞ

質問者からの補足コメント

• 添付図は箔検電気についての画像です。
  
  左から２番目の図で、指で触れる（接地する）と箔に帯電していた負電荷が流れ出しています。
  
  同じように単相２線方式でも接地側に電流が流れ出さないのでしょうか？
  流れ出さないのはどうしてなのでしょう？!
  不思議に感じてしまいます。
  
  教えてください。

  
  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/07/21 18:23

• 添付画像の上側①～⑥はあってますでしょうか？
  (⑤、⑥についてはわかりませんでした。教えてください。)
  また、a,bの文章はあってますでしょうか？
  
  添付画像の下側は、負に帯電した箔検電気とアース、乾電池とアースの図です。
  
  負に帯電した箔検電気とアースの間には電位差があるので、電荷が流れる。
  乾電池の＋極（もしくは－極）とアースの間には電位差がないのでしょうか？
  違いが今一つわかりません。

  
    補足日時：2016/07/21 22:32

No.7 ベストアンサー 回答者： fusa34 回答日時： 2016/07/22 19:08

①，②は合っています。

③，④は、電源を短絡しています。これでは、負荷に電流を流すことができません。この状態は、電源をショート（短絡）した状態で漏電よりも危険な状態です。
⑤、⑥は負荷により電圧降下が生じ同電位になるというよりは、２点接地となっているが接地点が電線で短絡されているため、接地間には電流がながれないということでしょう。
厳密にいえば、電線にはわずかながらインピーダンスが存在します。しかし、接地点の接地抵抗に比べれば、電線のインピーダンスは極端に小さいため、２点接地されていても、この２点間の電位差は、無視できるほど小さいため接地点～接地点はほぼ同電位となり、漏電電流は流れないということです。

＞乾電池の＋極（もしくは－極）とアースの間には電位差がないのでしょうか？
　乾電池とアースは、接続されていません。したがって電流の流れる閉回路が存在せず、電位差もありません。

箔検電気の場合は、静電誘導電圧という電圧が発生します。
これは、空気に電気が流れる現象（空気は目に見えないコンデンサである）もので、通常の回路電流の流れとは、考え方が違います。
雷電流などを考えるときは、箔検電気の原理がわかりやすいと思いますが、回路の電流の流れとは別物と考えたほうがいいと思います。

この回答へのお礼

勉強になりました。ありがとうございました。

お礼日時：2016/09/05 12:17

No.6 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/07/21 20:43

ですから交流だろうが直流だろうが関係ないと・・

乾電池の一方に電球の一方をつないだだけでは点灯しない。もう一方を手で持とうが点灯しない。
しかし、電池の他方につなぐと点灯する。
プラスマイナス入れ替えたって、同じでしょ。
　電池、電源とはそういうもの。

　箔検電器だって、もう広がらないでしょ。

この回答へのお礼

勉強になりました。ありがとうございました。

お礼日時：2016/09/05 12:17

No.5 回答者： fusa34 回答日時： 2016/07/21 20:30

箔検電気の場合は、手で触ると電荷が大地に移動するのは、電極と大地間に電位差があるからです。

電位差のある２点を導線でつなげば、電位の高いほうから低いほうに電流が流れ、同電位になった時点で電流は流れなくなります。

同様に単相２線式の場合も、電位の高いほうから低いほうに電流が流れます。この電位差のもととなるのが電源のため、電源の片端子のみを接地したところで、接地していない端子から接地端子に向けて流れる電流は、負荷を通る道しかないのだから接地してもしなくても電流の流れには何ら影響を与えません。
例えば、電源の両端子を接地すれば、負荷を通るルート以外にも、電気の流れるルートができ、接地線にも電流が流れます。これが漏電という現象です。

No.4 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/07/21 19:09

＞流れ出さないのはどうしてなのでしょう？!

だとおもって、説明図を書いておいたのだけれども・・よく読みましょう。
>>吸い込み側が繋がれると電流が流れる。
　同時に吸い込まれるのでプラスマイナスゼロ。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

①箔検電気は接地で電荷が流れる。
②単相２線方式は接地で電流が流れない。

電流が流れる条件が、
「吸い込み側が繋がれているかどうか」
であるなら、
①は吸い込み側が繋がれている。
②は吸い込み側が繋がれていない。
という事になります。

①でいう吸い込み側とは何になるのでしょうか？
②でいう吸い込み側とは何になるのでしょうか？

この辺りはっきりしない為、教えてください。

お礼日時：2016/07/21 20:06

No.3 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/07/21 17:21

交流回路の場合、しばしば、あたかも直流のような書き方をしますが、それを電気と読み替えて読まれるとよいでしょう。

　さて、電流がどちらに流れるにしろ、接地線は一切関係あれません。なぜなら、電源は一種のポンプですから、押し出す側と吸い込み側が繋がれると電流が流れる。言い換えると「ポンプの吐水口と吸込口がホースでつながれると水が流れる。」のと同じ。

No.2 回答者： fusa34 回答日時： 2016/07/21 05:37

>負荷よりも接地に流れてしまうのではないでしょうか？

図の回路図を見る限り、負荷に電流が流れない限り、接地点には電流は流れません。（閉回路ができない）

そもそも、この接地が何を意味しているのかを確認したほうがいいと思います。（B種接地？。漏電？）

この回答へのお礼

ありがとうございます。

電源から出た電流の経路は
「①方向の電流については負荷を通り、その後接地に流れていく」
ここまでは合ってますでしょうか？

「①と反対方向の電流については・・・接地の方向に流れていく？！」
のでしょうか？

図形のソースサイトです。
理論の問題で「単相２線方式」が出てきたので、「何のことだろう？！」と思い、検索して出てきたサイトです。
http://eleking.net/k21/k21d/k21d-type.html

お礼日時：2016/07/21 11:18

No.1 回答者： fusa34 回答日時： 2016/07/20 21:14

①

その本は知りませんが、質問者様のいう通り、交流電源であれば電流の向きも正負に反転します。
力率１の抵抗負荷の場合は電圧位相と同相になるし、完全なリアクタンス負荷（力率０）の場合は、電圧位相と逆位相の電流となります。

②
一般的な単相100V電源の場合は、電源端子にあたる変圧器二次側の１端子は、B種接地されています。
たぶん、この図はこのB種接地のことをいっていると思います。接地されている端子は電源端子の負荷側のため接地されているほうに電流が流れることは当然のことで、接地端子と変圧器の負荷側端子の電位が同電位のため何ら問題ありません。（ほかに流れる回路が成立しないため漏電とはならない）

③
①で記したとおりで、力率１の抵抗負荷の場合は電圧位相と同相になるし、完全なリアクタンス負荷（力率０）の場合は、誘導性負荷であれば、電圧位相より90度遅れの正弦波となるし容量性負荷の場合は90度進みの正弦波となります。力率が１～0の場合は、電源電圧に対して、その力率角(cosθ）の見合った位相差の正弦波形となります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
②について教えてください。
今電気の勉強中の為、検討違いの事を書いていたらすみません。

知りたいのは単相100Vの話ではなく、単相２線方式の時の事です。
単相２線方式について書かれた説明の中で、添付図にある回路図が描かれており、
「なんで接地されているのだろう？
電流が負荷よりも接地している方に流れるのでは？！まさかそれが狙い？
そんな馬鹿な！」
と不思議に思った為質問した次第です。

負荷よりも接地に流れてしまうのではないでしょうか？

お礼日時：2016/07/21 00:57