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交流電流の変圧と家庭用ソケットの差込口

2011/03/13 00:06

はじめまして。交流電流は、【２つのコイルの巻き数の違いで変圧する】と知りました。【２つのコイル】と【プラグを差し込むソケット（家庭用）の差込口が2つあること】は関連していますか。【ソケットの差込口（2ヶ所）の電位差で電圧を作り出していること】と、【２つのコイルの巻き数の違いで変圧すること】が関係しているのか知りたくなりました（変圧に使用する2つのコイルが、ソケットの2ヶ所の差込口にそれぞれ対応しているのでしょうか）。わかりやすく解説しているサイトなども教えていただければ幸いです。また、コイルには何を巻いていますか？初歩的なことで申し訳ありませんが、教えて下さい。

501xx
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物理学
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naznaz1111
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2011/03/13 09:27 回答No.2

まず、差し込み口が２つあるというのは、おっしゃるように、電圧差をつくるためにあります。電気というのは、高いところから低いところに流れる水と同じです。高いところにある水も、低いところにつながる道が無ければ流れませんね？それと同じで、2つの差し込み口で電気の流れる道を作ってあげないといけないわけです。本来、ソケットの片方に導線をつっこんで触っても感電しません。ただし、電線は大地との間にも接続されているので、ソケット→体→大地で、道ができてしまい感電します。なので、絶対試してはいけません。さて、今度はコイルに電流を流してみましょう。コイルですから、入り口と出口があります。ここに電圧をかければ電流が流れます。プラグの２つの差し込み口を、それぞれに接続するわけですね。ところで、２つのコイルの巻き数で変圧ができることですが、これは、2つのモーターが接続されていると考えるといいとおもいます。モーターは電流を流すと回りますが、逆に回してやると電気ができます。では、2つのモーターをつなげて、片方に電気を流してやります。モーターが回って、その動きがもう一つのモーターに伝わり、電気が発生します。同じモーターなら、同じ電圧の電気しかできませんが、たとえば間にギアなんか入れて、回転数を落としたとしましょう。そうすると、出てくる電圧が低くなると言うのは感覚的に分かっていただけれると思います。 2つのコイルで電圧を変換するというのは、ちょうどこれに相当します。結局、「２つの差し込み口」があることと「2つのコイル」で変圧することは、関係ないという結論ですね。ま、電流を流すためには、2つの差し込み口が必要ですから、関係あると言えばありますが、本質的には関係は薄いです。コイルに巻いてあるのは、通常は銅線です。

質問者

お礼 2011/03/14 22:09

とても参考になりました。ありがとうございました。

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Executione
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2011/03/13 10:07 回答No.4

＞【２つのコイル】と【プラグを差し込むソケット（家庭用）の差込口が2つあること】は関連していますか。 2つのコイルと言っても、そのうちの１つ（2次側のコイル）が特に関係しています。ここのページが分かり易いかな？ http://www.eguchi-hf.co.jp/topic05.html 図1をみてください。交流電源100Ｖがコンセントの意味になっていて、ドライヤーが使われたときの図です。次に図２をみてください。コンセントの中をたどって、変圧器までたどり着いた図です。（実際は、途中に色々な機器があるのですが、分かり易くするために省略しています。）図2の交流電源は、電柱に繋がっています。（マンションのようなビルだと、電柱ではないですが変圧器はあります。）図２の変圧器を良く見てください。左側のコイル（1次側のコイルといいます。）は、ずっとたどっていくと、最終的に発電機まで繋がっています。右側のコイル（2次側のコイルといいます。）は、コンセントに繋がっています。それぞれの巻いてあるコイルの線の巻いてある数（巻き数）を数えたみてください。左が６回、右が3回ですね。（本物は、何千回と巻いてあります。）この６回、３回が重要です。割合で言うと、6対3は３で割って、2対1です。（巻き数比といいます。）これは、6000回と3000回でも割合（巻き数比）は、２対１の関係です。 100回と50回でも2対1ですね。さてここで、電圧を見てください。左側は、200Ｖで右側が100Ｖです！これは、巻き数比の2対1と同じ割合なのです。もし、左側に1000Ｖの電圧を加えたら、右側は500Ｖになるのです。（実際は、電柱の太い電線の電圧は、およそ6000Ｖ、これを電柱の上にある変圧器で200Ｖにしています。家の電気は、これを半分にして100Ｖがコンセントにきています。）電流もみてください。どうなってますか? 左が２Ａ、右が４Ａです。電流は、1対2と電圧と逆の関係になっています。ついでに電力も言っておきますと、電力は、電圧×電流ですね。左側の電圧が200Ｖ、電流が２Ａ、右側の電圧が100Ｖ、電流が４Ａです。それぞれ電力を計算すると、左の電力＝200Ｖ×２Ａ＝400Ｗ（ワット）右の電力＝100Ｖ×４Ａ＝400Ｗ同じになります！この関係が変圧器の重要な性質です。＞また、コイルには何を巻いていますか？普通は銅の線が用いられています。銅といっても、ただの銅ではなく、電気で用いられる銅線（家の配線や電柱の電線など）は、電気銅などと呼ばれ、電気分解されて作られた銅です。これは、不純物（銅以外の物質、ゴミとか、空気の泡など）が入らないようにするためです。分かり易く言えば、ちょっといい銅なのです。分かり易そうなサイト変圧器とトランスは同じです。 http://kids.gakken.co.jp/jiten/6/60023290.html 関西電力 http://www.kepco.co.jp/kids/search/page23.html 水力発電の電気が家に届くまでの道 http://www10.ocn.ne.jp/~kaetsu2/kids/denki/denki_shikumi03_05.htm 電柱や変圧器の仕組み http://www.chuden.co.jp/kids/kids_denki/home/hom_kaku/index.html

質問者

お礼 2011/03/14 22:07

とても参考になりました。ありがとうございました。

noname#194996

2011/03/13 09:32 回答No.3

＞交流電流は、【２つのコイルの巻き数の違いで変圧するそのとおりです。＞２つのコイル】と【プラグを差し込むソケット（家庭用）の差込口が2つあること無関係です。＞プラグを差し込むソケット（家庭用）の差込口が2つあることこの文の解釈は２通り可能です。一般に「ひとつの差込口」は２つの長孔で構成されています。また、ひとつのテーブルタップに「２つの差込口」がある場合も多いです。どちらのことを仰っておられるのでしょうか。ひとつの差込口（２つの長孔）から交流電流が得られます。この間に　ひとつのコイルを接続します。このコイルのそばに別の２つ目のコイルを置きます。この結果２つ目のコイルに電圧が発生します。たとえば、一つ目のコイルの巻き数が１００巻きで２つめが２００巻きだったら、２つ目のコイルの両端に２００Vが発生するわけです。＞また、コイルには何を巻いていますか？多くの場合、薄い絶縁塗料を塗った銅線を巻きます。この線の両端に交流電流を接続するのです。ご参考になれば。

質問者