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省エネの秘密は電流と電圧の○○にあった。
前回、電力のお話しと
直流と交流のお話しをしました。
電力は､電流と電圧を
かけたものでしたね。
直流は､流れる方向も量も一定で、
交流は､方向と量が変化する という話をしました。
それで、電力に戻るのですが、
直流だったら、電流も電圧も同じ方向で
変化しないので、そのままの計算、
電圧 ｘ 電流 ＝ 電力 の
単純計算でできます。
しかし、交流の場合は、
電圧も電流も変化するのです。
こういうグラフはあまり好きでない 方の方が
多いと思うのですが、
一つずつお伝えしますので、 付いてきてください。
横軸が時間で、縦軸が電圧です。
時間が経つと、 電圧の大きさも
大きくなったり、 小さくなったり、
さらには、
マイナスになったりしています。
ちなみにマイナス側は、逆方向に 電圧がかかっているという意味です。
そして時間によっては、
0ボルトの時もある
ということです。
そして、電流も同じ感じで
増えたり減ったり
マイナス側に流れたりします。
ただし、電圧と電流が同じように 変化するといっても、
電圧と電流の
タイミングはズレるのです。
電圧が0ボルトの時、
電流も0アンペアのタイミングならば、
一番いい効率です。
ここで、
ちょっと話がそれるのですが、
電圧が0ボルトから始まって、
最大のところまで増えて、
減少し始めて、
0ボルトになって、
マイナス側にいって、
マイナスの最大のところから、
また0ボルトになるまでを
1サイクル といいます。
1サイクルの間に、
電圧が 0ボルトになるのは、
最初と中間と最後の3回あります。
電力 ＝ 電圧 Ｘ 電流 なので、
0ボルトがあるということは、
電力も0ワットがあるということですよね。
電圧と電流が同じタイミングで、
0ボルト、0アンペアになるなら、
電力は、1サイクルの間に
3回 0ワットになります。
でも、電圧と電流のタイミングがズレると
電流も、電圧とは違うタイミングで
0アンペアになるので、
電力が、0ワットになる回数が増えるのです。
3回が5回になります。
それから、電圧がプラスで電流がマイナスの時は
電力はマイナスで、
逆もマイナスとなり、
電力としては、
無駄な部分というか、
有効に使われないところが出てきます。
それで、このズレのことを
位相（いそう）といいます。
位相が大きいと
無駄な電力が発生します。
特にモーターなどの回転体への電力は、
電圧が電流に対して遅れてくる位相になり、
無駄な電力が発生します。
なので、効率を良くするためには、
電圧と電流の位相差をなくして、
限りなく同じタイミングで 変化させるようにすればいいのです。
では、どうすれば、 同じタイミングにできるか、
は、次回お話しします。
というわけで、今回は以上です。
最後まで読んでいただき、
ありがとうございます。
