電化製品の周波数（50Hzまたは60Hz）について

質問

日本の電源周波数は西60Hz東50Hzで、これは西は米の、東は独の発電機を持ってきたことが由来です。
では、50Hzと60Hzのメリット、デメリットはそれぞれ何でしょうか？
また、最近の電化製品は、周波数が違っても動作するものが多いですが、それぞれ50Hzのほうが有利なものや60Hzのほうが有利なものがあると聞きましたが、それぞれ教えていただけないでしょうか？

回答No.2

assamtea · ベストアンサー

こんにちは。

> 本当は、60Hz地域より50Hz地域のほうが効率がいい製品について

一般的な電化製品では無いと思います。

周波数が関係するのは、損失としては鉄損（ヒステリシス損＋渦電流損）、
最大磁束密度（鉄損にも関係する）ですが、周波数が上がると損失は
減りますし、最大磁束密度も小さくなることから、機器を小型化出来ます。

スイッチング電源など、周波数を高くすることによってトランスを
非常に小型化する事が出来ます。このように、トランスをはじめ発電機も
小型化が可能です。

誘電体損とかケーブルの充電電流は増えますが、周波数が高い事による
メリットの方が大きいと思います。

> 実際は50Hzを使用しているところのほうが多いです。

これは、日本でも周波数を統一出来なかったように、周波数を変更する
と言う事は大変な事だから、ご質問にある通り最初の発電機の規格に
引きずられて使用しているに過ぎないと思います。

現在、全く何の制約もなく電力設備を作るなら４００Ｈｚ位を選択する
と思います。航空機の電源など、４００Ｈｚを採用しています。

> 今まで、オーディオ機器は60Hzのほうがいい音がでるとか、

オーディオでは電源容量が重要になりますが、同じ大きさのトランスを
使った場合、周波数が高い方が磁束密度が低くなりますから、大きなエ
ネルギーを変換出来るためだと思います。

> 50Hz地域でビデオカメラを撮ると画面に雪が降ったようなノイズが出る

これは、ビデオカメラが30fpsで撮影するため、５０Ｈｚ地域では、
蛍光灯のちらつきと干渉するためだと思います。

ですから、効率の面から言えば６０Ｈｚの方がいいです。

あと、各国の周波数ですが統一されていないので日本くらいだと思います。
一国内で電圧が複数存在する国はいくつかありますが・・・

お礼

説明ありがとうございました。
周波数についてとても興味があるので、また何か情報があればお願いします。

回答No.1

chu-ya

おそらくＮＮＲさんは電気に関する知識をたくさんもってらっしゃるようですので、高度な回答を求めてらっしゃると思います。（仕事量やエネルギー効率についての話など）
残念ながら私は専門家ではありませんので難しい事はわかりませんが、先日仕事の関係であるメーカーの『送風機用のモーター』を探したときに感じた事です。
50Hzの地域での使用で、決められた口径で風量と静圧を両立させたかったのですが、60Hz仕様のモーターの方が性能の良いものが多く、なんとなく悔しい思いをした事があります。
推測ですが、交流のまま利用する機器では60Hzの方が仕事量が大きくなるのではないでしょうか？

ちなみに、ご質問の『有利』『不利』というのは何についてなのかをもう少し詳細に書いたほうが専門家の意見が貰えるような気がします。（例：『同じ消費電力の場合の効率では』とか『50Hz地域で使うのと60Hz地域で使うのとでは差が出るのはどのような機器か』など）

お礼

回答および説明不足のご指摘ありがとうございました。

補足

早速補足します。
本当は、60Hz地域より50Hz地域のほうが効率がいい製品について質問させていただきました。単純に考えれば、60Hzのほうが出力が大きいので全部60Hzにすると思いますが、実際は50Hzを使用しているところのほうが多いです。
今まで、オーディオ機器は60Hzのほうがいい音がでるとか、50Hz地域でビデオカメラを撮ると画面に雪が降ったようなノイズが出るとか聞いたことがありました。それでも50Hzのほうが世界的に見て多いのは、世の中には50Hz地域のほうが効率いい仕事ができる電化製品のほうが多いのではと思い、質問させていただきました。
ところで日本のように一国内に50Hz地域と60Hz地域が混在するところはあるのでしょうか？