イントロ
直流・交流と直流への変換
0をまたぐ波形は向きが反転している
電池は一方向の直流、発電所から送られる電気は周期的に向きが変わる交流が基本です。電流-時間グラフが0をまたぐかを見ると、向きの変化を読めます。
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学習モード
外観
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定義
- とは、の向きが時間とともに変わらない電流です。
- 見分けるポイント
- は向きと大きさが周期的に変化し、時間波形が正負を繰り返します。
公式
交流の周期と振動数
周期
T=1f
TとfはT=1/fの関係です。
- T周期。単位はs
- f振動数。単位はHz
使うときのコツ
一周期には正向きと負向きの両方が含まれます。
解くコツ
グラフが0をまたぐか、同じ形が何秒ごとに繰り返すかの順に読みます。
比較
| 種類 | 向き | 主な源と用途への接続 |
|---|---|---|
| 一方向 | 向きは一定 | 電池や太陽電池から機器へ |
| 周期反転 | は正負を繰り返す | も時間とともに変わる |
種類一方向
- 向き
- 向きは一定
- 主な源と用途への接続
- 電池や太陽電池から機器へ
種類周期反転
- 向き
- は正負を繰り返す
- 主な源と用途への接続
- も時間とともに変わる
家庭の機器には、周期的に変わる電気を変圧し、さらに一方向へ変換して使うものもあります。
手順
波形を読む手順
- 1
縦軸が電流または電圧、横軸が時間か確認する
- 2
波形が0をまたいで符号を変えるかを見る
- 3
同じ状態へ戻る時間を周期Tとして読む
- 4
必要ならf=1/Tで振動数へ直す
例
- 場面
- 振動数50 Hzの交流の周期を求める。
- 順に考えると
- T=1/f=1/50=0.020 sです。一周期0.020 sの中で電流は正方向と負方向を一回ずつ経験して元の状態へ戻ります。半周期0.010 sを周期としないようにします。
- ここが結論
- 周期は0.020 sです。
注意
整流後を完全に一定と決めない
確認
周期の確認
Q1
振動数100 Hzの交流の周期はどれですか。
確認
波形の確認
Q1
電流-時間グラフが周期的に0をまたいで正負を繰り返します。この電流はどれですか。
まとめ
まとめ
- 1
一方向の電流と周期的に反転する電流を区別します
- 2
周期と振動数はT=1/fです
- 3
一周期には正側と負側の変化が入ります
- 4
は交流から一方向の電流を取り出す変換です
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