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周波数と周期、世界の周波数

周波数と周期、世界の周波数

正弦波が1サイクルするのにかかる時間を周期、1秒間の間に繰り返されたサイクル数を周波数といいます。

周波数と周期の関係、日本の周波数についてみていきましょう。

 

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周波数と周期の関係

正弦波交流では、正の山と負の山が繰り返され現れますが、この正の山と負の山を1往復するのにかかる時間を周期

周期の記号はTで表し、単位は秒[S]です。

1秒間に繰り返されたサイクル数を周波数といいます。

周波数の記号はで表し、単位はヘルツ[Hz]です。

1サイクルに0.2秒かかる周期は0.2Sで、1秒間に5サイクルしている周波数は5Hzです。

波動現象において、周期を T [s] とすると、波の周波数 f [Hz] は次のように定義される。

さらに、波の速さを v [m/s]、波長を λ [m]とすると

便宜上、より長くてより遅い波(水面波など)は、周波数 よりむしろ周期で記述する傾向がある。短くて速い波(オーディオやラジオなど)は、通常周期の代わりに周波数によって記述される。

 

 

周波数カウンタ

高い周波数は周波数カウンタを使って測定することが多い。

入力された電気信号の周波数を測定し、結果をヘルツ単位でデジタル表示する電子機器である。

水晶振動子を使ったデジタル回路で、一定時間内の周期をカウントして周波数を求める。

もともと電気信号ではない物理現象の周波数を求める場合は、適当なトランスデューサーによって電気信号に変換して周波数カウンタに入力する。

最近の周波数カウンタは最高で 100 GHz 程度までカバーしている。

これが直接測定できる周波数の限界であり、これ以上の高い周波数を測定するには間接的技法が必要になる。

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日本の周波数

日本は静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を境にして、東側を50Hz、西側を60Hzの交流電力が送電されています。

1896年にドイツより50Hzの発電機を東京電灯が輸入し、浅草発電所で発電事業を操業しました。

また、同じ年に大阪電灯がアメリカから60Hzの発電機を輸入し、幸町発電所で操業しました。

そのため、日本では50Hzと60Hzの2種類の周波数が存在するようになりました。

戦後、何度かの周波数の統一が行われましたが、設備の大改修に多くの費用がかかることと、改修期間中は電力を安定して送電できないために見送られました。

そのため、今も50Hzと60Hzの電力が供給されています。

以前は、周波数の違いで、使えない電化製品がありましたが、今では技術の進歩でほとんどの製品がどちらの周波数でも使えるようになっています。

日本以外の国で2種類の周波数がある国はほとんどありません。

50Hz→ドイツ、イギリス、イタリア、スペイン、フランス、中国

60Hz→アメリカ、カナダ、韓国、メキシコ、台湾、ブラジル

 

まとめ

 

人類が抱えているエネルギー問題、

現在の暮らしを見つめなおして、

未来の暮らしを考えてみましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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