ふしぎのトビラ 〜ふるさとサイエンス

今月は、交流と直流の違いを実感してもらう実験です。

まず直流でランプをつけます。プラグつきのコードに発光ダイオードをつけ、乾電池につないで明かりをつけます。

乾電池のプラスとマイナスを逆にするとつきません。発光ダイオードは半導体の明かりで、一方向の電気の流れで点灯する性質があります。

今度は、途中に抵抗器を入れたコンセント、すなわち交流電気につなぎます。こちらもあかりがつき、見た目では直流と交流でつき方にちがいはありません。

でも、くるくる回すとちがいがわかります。発光ダイオードを回して、カメラで露光時間を1秒に設定して写真を撮りました。

直流では、光の軌跡がペンで描いたようにきれいな円になりました。1秒でほぼ1周し、その間、ランプがずっとついていたことがわかります。

交流では、点線になりました。これはランプが点滅しているからです。交流は、1秒間に何度も電気の流れる向きが変わります。発光ダイオードは一方向に電気が流れたときだけつくので、ついたり消えたりしていたのです。

点滅の数を数えると50であることがわかりました。

電気の大きさや向きが1秒間に変化する回数を周波数といい、ヘルツという単位で表します。さっきの50という数は周波数で、スタジオのコンセント の電気は50ヘルツの交流だということがわかりました。

直流ではいつも同じ向きに電気が流れていますが、交流では1秒間に何度も流れる向きが変わります。それを目で見て確かめた実験でした。

コンセントにきている電気と乾電池の電気では、同じ電気でもずいぶんちがいますね。

※交流の実験は、100Ｖの電気を使い、かなり熱も持ちますので、家では決してやらないでください。