問1
向きが常に一定で変わらない、乾電池のような電流を何というか。
答え:( ) (漢字2文字/DC)
問2
向きと強さが周期的に入れ替わる、コンセントのような電流を何というか。
答え:( ) (漢字2文字/AC)
問3
発光ダイオード(LED)を乾電池とコンセントにつなぎ、暗い中で左右にすばやく振った。結果として正しいものはどれか。
○ 乾電池:一本の線 / コンセント:点滅(点線) ○ 乾電池:点滅 / コンセント:一本の線 ○ どちらも一本の線に見える ○ どちらも点滅して見える
問4
電圧の変化をグラフにして画面に映し、電気を「波」として見ることができる器具を何というか。
答え:( )
問5
交流の電流が1秒間にくり返す「波の数」を何というか。また、その単位をカタカナで答えなさい。
答え:( ) (名前と単位)
問6
日本の家庭用電源の周波数の組み合わせとして、正しいものはどれか。
○ 東日本=50Hz ・ 西日本=60Hz ○ 東日本=60Hz ・ 西日本=50Hz ○ 全国どこでも50Hz ○ 全国どこでも60Hz
問7
発電所から家庭まで電気を送るとき、わざわざ電圧を高くして(電流を小さくして)送るのはなぜか。「抵抗」「熱」という言葉を使って説明しなさい。
答え:( )
📖 解答と解説
問1
答え:直流
直流(DC)。+極から-極へ一方向に流れる。乾電池やスマホの電池の電気がこれにあたる。
問2
答え:交流
交流(AC)。+極・-極が決まっていない。向きが交互に入れ替わるので、プラグを逆に差しても家電はふつうに動く。
問3
答え:乾電池:一本の線 / コンセント:点滅(点線)
直流は片方のLEDだけが点灯し続けるので「一本の線」、交流は2色のLEDが超高速で交互に点滅するので「点線」に見える。
問4
答え:オシロスコープ
オシロスコープ。直流は時間がたっても真っ直ぐな「直線」、交流はプラスとマイナスを行き来する「波(正弦波)」として見える。交流には電圧が0になる瞬間がある。
問5
答え:周波数(ヘルツ)
周波数。単位はヘルツ(記号 Hz)。1秒間に波が50回くり返せば50Hzとなる。
問6
答え:東日本=50Hz ・ 西日本=60Hz
明治時代に東京はドイツ製(50Hz)、大阪はアメリカ製(60Hz)の発電機を輸入した名残。境界は静岡県の富士川あたりにある。
問7
答え:(キーワード:抵抗・熱・電流)
電線には抵抗があり、流れる電流が大きいほど熱(ジュール熱)が多く発生して電気エネルギーが失われてしまう。そこで電圧を高くして電流を小さくすると、この熱によるエネルギーロスを減らせる。交流は変圧(電圧の変更)が簡単なので、この送り方に向いている。