電気理論　　　　　　交流について

交流とは時間とともに電圧，電流の値や方向が変化する。60Ｈｚの場合、１秒間に60回、流れる方向が逆転する。交流は一定の流れではないため、電圧値などを簡便に言い表すには時間で均した平均値を用いる事が考えられる。

しかし単純な平均値では直流における　Ｐ＝Ｅ・Ｉ　などの電気の公式（オームの法則等）が成り立たなくなるので、これら公式が使える様に便宜上「実効値」というものを使う。これは電圧や電流値の二乗平均をとり、それの平方根で求められる｡

実効値１００ｖの交流電圧は、ある瞬間には最大√２倍（約１４１v）の電圧になる。また電圧や電流がゼロになる瞬間が１秒間に１２０回存在する（60Hzの場合）。

三相交流は３本の線に位相の異なる３つの交流電源を接続したもの。３本の線間電圧（相電圧）をみてみると、ある相がピーク電圧に達した1/180秒後に次の相がピークに達し、また1/180秒後に次の相がピークに達し、結果1/60秒間で一巡する（１回転する）。この三相交流の特性を利用すると、１秒間に６０回転する回転磁界が簡単に作れるので簡単にモーターを作る事ができる。また同じ電線の重量ならば、より多くの電力を送電できる。

三相交流の場合の電力は線電流×相電圧×√３で求められる。

多くの電圧計や電流計は、その測定原理が平均値の測定であり、実効値の測定ではない。そのため、波形ひずみのない電圧の場合には正確な値を示すものの、電圧を位相制御でコントロールした場合のように歪んだ波形の場合には極端に大きな誤差が生じ、正しい値を示さない。このような歪んだ波形の電圧や電流の実効値を正しく測定するには「真の実効値型」といわれる測定器が必要である。なお、可動鉄片型といわれる機械式のメーターは原理的に真の実効値を示す。デジタル式の測定器は真の実効値型ではない場合が多い。

簡便なテスターは測定原理が平均値なので、例えば90°まで位相制御したＡＣ100ｖ電圧は５０ｖを示す。しかし実際には実効値は約７０ｖなので、実に30％も測定誤差が出ることになる。

　　　　　　　　交流の公式