直流と交流シミュレーター

2年 電流とその利用／乾電池とコンセント・発光ダイオード・オシロスコープ・送電

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気づいたこと
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気づいたこと
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  • 乾電池の＋極と－極を逆につなぐと、逆向きに電流が流れ、モーターは逆に回転する（教科書280ページ）。
  • コンセントには＋極と－極の表示がなく、プラグを逆にして差しても逆に回転しない。乾電池からの電流とコンセントからの電流は、別の性質の電流と考えられる。
  • 乾電池につないだ発光ダイオードを左右にふると 片方だけが点灯し続ける＝電流の向きは変わらない。このように一定の向きに流れる電流を 直流 という（281ページ）。
  • コンセントにつないだ2つの発光ダイオードを左右にふると 両方が交互に点灯する＝流れる向きが交互に入れかわっている。このように電流の向きが周期的に変化する電流を 交流 という。
  • オシロスコープ（電圧の時間変化を示す器具）で見ると、直流は 一定、交流は 波のような形 になり、向きが変化するときに 電圧が0となる瞬間 がある（281ページ 図5）。
  • この波形の1秒あたりの波のくり返しの数を 周波数 といい、単位は ヘルツ（記号 Hz）が使われる。
  • 日本には 東日本＝50Hz・西日本＝60Hz の地域がある。明治時代に東日本はドイツから、西日本はアメリカから発電機を導入したことによる（281ページ まちなか科学）。
  • 発電所から電気が送られるとき、送電線の抵抗によって熱が発生し、電気エネルギーの一部が失われる。そこで 電圧を大きく（電流を小さく）して 送り出している（282ページ）。
  • 家庭のコンセントの交流は、送電中に 変圧器 によって電圧を下げて 100V または 200V に変えたもの。送電線は 抵抗を小さくするくふう もしている。
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