高周波とは??

質問

素人な質問で大変恐縮です。
よく、高周波という言葉を聞くのですが、ズバリ、高周波とは何者なのでしょうか??どのような働きをするのでしょうか??

回答No.8

joshua01 · ベストアンサー

こんにちは。
素朴ながら実は結構高度なご質問ですね。少々単純化しすぎてはいますが、つぎのような回答ではいかがでしょう。

ポイントは、「電線の中の電気は低周波、電線の外に飛び出すと高周波・・・」

電気にプラスとマイナスがあるのはご存じですよね。買ってきた電池の平らな底がマイナスでおへそが出っ張っているほうがプラスで、間違えると機械は動きませんね。
おへその方に赤い電線を、底のほうに黒い電線をつないでみると、当然赤い線の先にはプラスの電気が、黒い線の先にはマイナスの電気が現れ、離れた場所でモーターを回したり電球を点灯させたりできますね。
このとき、電池を逆に（黒い線におへそを、赤い線に底を）つなぐと、電線の先にはさっきと逆のプラスマイナスが現れてモーターを逆に回すことができます。

このような切り替えを1秒に数十回以上というスピードで頻繁に繰り返すと、これを「交流」と言います。
1秒間に行われる切り替えの数（切り替え速度）を「周波数」と言いますが、「高周波」も「低周波」もこの交流の仲間で、切り替え速度が速いと「高周波」、遅いと「低周波」と呼びます。

でも何でこんな使いにくそうな「交流」を使うの？　それに速い・遅いっていったいどこが境？

実は交流には大きく分けて2つの働きが期待されます。

ひとつは音などの信号を運ぶこと。「音」は、茶碗などの物が振動したとき、回りの空気に小さな「濃い」ところと「薄い」ところができて、この「濃さ」（圧力）の違いが耳に入ると神経が刺激されて感じることができる・・・という原理のものですが、マイクロホンという一種の発電機を使うと、「濃い」ときに「赤がプラス」の電気、「薄い」ときに「黒がプラス」に当たる電気が発生するので遠くまで音を送ることができます。
このとき、切り替わる速度は1秒に100回（どーん）から1万回（ちーん）程度で、これ以上速いと人間では聞こえません。

もうひとつは、電線の外に電気を飛び出させること。
　実は電気は磁気を、磁気は電気を生むことができ、両方を上手に組み合わせると、両者が助け合って電線がなくても信号を遠くまで伝えることができ、携帯電話などに使うことができます。この助け合いは、電波あるいは電磁波と呼ばれ、プラスとマイナスの切り替えを素早く行うことで自然に発生します。
　このような助け合いの起きる速度は1秒に百万回程度が必要で、これより速ければ電気が電線の外に飛び出します。

さて、これでだいたいおわかりですね。

他の方の回答でもばらついているように、高周波・低周波は境目がはっきり定められているわけではなく、用途も混在しているのですが、概ね、音として聞こえる1秒1万回程度以下の切り替え速度が低周波、電波として使う1秒百万回以上の場合が高周波と呼ばれています。
（その中間の1秒に数十万回の辺りは利用する技術分野によって高周波と呼ばれたり低周波と呼ばれたりします。）

従って、「低周波治療器」は1秒に数回～数万回くらいの切り替えの電気を筋肉に流すことが多く、「高周波調理器」は1秒に百万回程度以上（電子レンジでは2億回）切り替えの電気を食品や鍋に加えて熱を与えるものを言います。
（もちろん、特定の目的のために速い切り替え速度の電気ではあるもののあくまで電線を使うような応用分野もあります）

なお、電源コンセントの電気も交流であり、1秒に数十回切り替わっていますが、この目的はまた別の機能です。

さてさて、ご質問の趣旨に合いましたでしょうか。
お役に立てば幸いです。

回答No.7

noname#111369

＃５です。
グラフの変化のプラス・マイナスの事が
＃５の回答（アドバイス）で誤解を招く書き方になってたのかも
知れませんね。

そこで、空気で伝わる波や水の波を想像してみてください。
「押しては引き、引いては押す、」の繰り返しですね。
地震で揺れる地面も同じですね。
これが低周波ですね。
（スピーカも振動しますし、弦楽器も振動をします。）
物理的に振動が感じられますね。
（超音波は感じない人が多いですね。）

さて、高周波（電波）は空気が無くても振動が伝わりますね。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E5%91%A8%E6%B3%A2
ややっこしい原因はウィキペディアのこのＷｅｂページで解決。

そう、
☆電気工学で云うところの高周波と、一般に云われる
高周波とは別物なのですね。

回答No.6

leo-ultra

シンプルに「周波数が高い波を高周波、周波数が低い波を低周波と呼ぶ」でいいのでは。

この場合、波が電波でもいいし、音波でもいいわけです。それではどのくらいの周波数で区別するかは、電波と音波で異なってきます。

高周波の音波を超音波と呼びます。

＃５さんの
> 高周波が電波、低周波が音波。

には賛同できません。

> 低周波だと、プラス側しか変化しません。

ラジオやオーディオの電気回路ではこういう状況をよくみかけますが、必ずしも信号がＤＣバイアスを伴っている必要はないと思います。

回答No.5

noname#111369

電波と音波の違いに似ているかも知れませんね。
高周波が電波、低周波が音波。

テレビ・ラジオは高周波を検波して低周波が得られます。

だから、単純に振動のみならば低周波ですね。
高周波は耳に聞こえない、
というよりも、プラスとマイナスに振動して打ち消し合うはずなので、
耳に聞こえないはずです、耳の中に検波回路が有れば別ですが。

だから、紙に書くと横に一本長い線を引いて、
左から右に時間の流れを表すとすれば、
この線の上側をプラスの振幅幅として、
この線の下側をマイナスの振動として表現するとします。

低周波だと、プラス側しか変化しません。
だから、磁場の変化も伴いません。（少しは有るのかな。）
高周波だと時間軸の線に鏡を置いた時のように、
プラスとマイナスの変化が対称に成ります。

しかし、ＡＣ電源の変化もこの高周波のグラフのように変化しますね。
でも、鏡に写したようには見えませんが１秒毎の変化の数が
少ないので荒さが目立っているのです。

ＡＣ電源のグラフの下半分をカットするのが半波整流で、
グラフの下半分を時間軸で折り返すように整流するのが
全波整流。
http://www.misakicorp.co.jp/acstd.htm

これが、電波にあてはめると整流が検波という言葉に置き換わるようですね。
鉱石ラジオというのも有ります。
http://shop.gakken.co.jp/otonanokagaku/history06.html

高周波を聞ける人がいるとしたら、脳の中に検波回路が
構成されているかも知れませんね。
しかし、普通の人が耳から聞く音は低周波です。

回答No.4

ymmasayan

低周波と高周波と言う言葉は元々ラジオ(あるいは無線)で使われ始めた言葉です。

音声を電流にしたものが低周波、電波として空中に飛んでいくものが高周波と言う感じです。

皆さんが言われているように３０ｋＨｚ以上の高い周波数を高周波と言います。

実際には高周波に低周波を乗せて送り、受信側で低周波を取り出して音声として聞きます。
つまり低周波は貨物、高周波は飛行機と言う感じです。

テレビが出来てから高周波・低周波と言う区分は余り意味を持たなくなりました。

ちなみにラジオの時代は低周波を扱うのと高周波を扱うのでは
回路作成の難しさが１００倍(ちょっと大げさ)位違いました。

回答No.3

palmmy

http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2003/tr0311/0311sp0.pdf
が分かりやすいかと思います。

高周波焼入
http://hama-kou.co.jp/hafrq003.htm
というのもあります。

高周波溶着
http://www.queenlight.co.jp/welding.htm
というのもあります。

回答No.2

geyan

音でも光でも波のように伝わっていきます。
その波の往復が1秒間に何回起こるかあらわすのが周波数、ヘルツという単位で表現されます。
この周波数が30,000（1秒間に30,000回）を超えるものは高周波と呼ばれます。

高周波は、１秒間に何万回もの振動を与えるので、マッサージに応用すると腰痛、肩こり、捻挫等の整形外科的疾患や、手術後の皮膚の回復促進などに効果があります。
また、同じような効果を期待して美容やエステでも使われたり、電動歯ブラシにも高周波を利用したものがあります。

回答No.1

chiezo2005

うーん，超素朴な質問ですね。
高周波の反対語が低周波です。
普通は回路などを流れる電流の周波数の高低を言います。
高周波は周波数が高いもの，低周波は周波数が低いものです。
境界はどのくらいの周波数かというとあいまいですが，オーディオ周波数20kHz位は明らかに低周波回路です。ラジオの1MHzは高周波と言っていいと思います。
ただし，最近は高周波回路というとGHｚくらいのものについて言う場合が多いと思います。
高周波がどのように役に立つかというと，パソコンの中でCPUが計算をしたり，周辺機器と信号のやり取りをしていますが，これは高周波が使われます。信号は周波数が高いほどたくさんのデータを短時間にやり取りできるので，高周波の出番になります。
また，高周波はアンテナにより空間に飛び出して電波となり無線通信に使われます。テレビやラジオ，衛星放送，携帯電話などすべて高周波のおかげです。
こんな感じで答えになっているでしょうか？