私たちの生活に当たり前のようにある電気を供給する仕組みはいくつかあります。 まず は、電気を作る発電、作られた電気を送る送電、最後に家庭などに電気を送る配電にわけら れます。
その中で、 私たちが生活の中で通常使われる電源には、電池や発電機 (発電所で作られた 電気も含む)があります。 一般的な乾電池の場合、 1本あたりの電圧は 1.5V程度です。 ま また、電池は時間が経過しても電流の向きが変わらない直流(DCです。 これに対して、家 庭などのコンセントには、発電所で作られた電気が送られてきています。 コンセントの電圧 通常 100V 200V 電流の向きと大きさが時間とともに周期的に変わる交流(AC) が使われています。 交流は電圧の高さを簡単に変えることができます。 この電圧を変えるこ とを圧といいます。 電圧を高くすると送電線に流れる電流を少なくすることができ、送電 によるエネルギー損失が少なくなるため、高電圧に変圧できる交流は、遠く離れた発電所か 各家庭まで電気を送るのに適しています。
発電所でつくられた交流の電気を、配電用変電所まで送ることを送電、 配電用変電所から 家庭や工場などに送ることを配電といいます。この間に、変電所で電圧を変えることで効率 的に電気を送電しています。 また、家庭や工場などの電気の消費量) に合わせて電気 を安全かつ安定的に供給するため、多数の発電所と変電所が網の目状に送電線で結ばれて います。また、交流の電気の場合、電流の向き周期的に変化しています。 1秒間にプラスと マイナスに変化する回数を周波数とよび、東日本では50Hz (ヘルツ)、西日本では60 Hz(ヘルツ)になっています。 境界付近では、50Hzと60Hzが混在する地域もあり ます。
また、電気エネルギーを利用するには電気回路が必ず必要となります。 電気機器には、電 負荷の主に3つで構成される電気回路が組み込まれています。 電源を送 る役割を果たす部分、導線は電気の通り道、 負荷は電流の働きで仕事(エネルギー変換)を する部分です。 また、多くの場合スイッチなどの電流を制御する部品や仕組みも組み込まれ ています。この制御する部分も含めた4つで電気回路は作られています。 私たちは、モータ や発光ダイオード (LED) などを負荷の部分で用いて、 電気エネルギーをほかのエネルギー 動力、光、熱など) に変換して生活に利用しています。 電気回路は日本産業 (JIS) 定められた電気用図記号を用いた回路図で表します。複雑な電気回路であっても回路図で 表すと見やすく表示することができます。 また、JISはこれまでは日本工業規格と呼ばれ ていましたが、2019年7月に日本規格に改称されました。

エネルギー変換に関する技術

電気機器を安全に使用するための技術が社会の中で様々なかたちで工夫されています。 電気はわたしたちにとって身近なエネルギーですが、取り扱い方を誤ると、(ろうでん: 絶縁不良により、 回路以外に電流が流れること。 感電や火災の原因となる。) 電(かんで 人体内に電気が流れてショックを受けること。)により生命に危険を及ぼすこともあり ます。 また、場合によっては火災を引き起こすこともあり、 ふだんから安全な使用が求めら れます。 機器の故障、配線不良やショート (短絡 (たんらく):噐った配線や故障などが 因で、電圧の異なる2つの電線が接触するか、 2間の負荷の抵抗が異常に低下することに よって、電線に過大な電流が流れること)などが原因で、定められた電流より大きな電流が 流れると、 感電や火災につながるおそれがあります。 これを未然に防ぐために、回路を自動 的に遮断する装置であるプレーカ (遮断機)が各家庭に設置されています。 人体がして いる部分に触れると感電することがあります。 アース線を設置すれば、 漏電遮断器 (ろうで んしゃだんき)の働きによって、漏電による感電や火災を防ぐことができます。
電気機器の安全な使い方についてもよく知っておく必要があります。 家庭で使用てい 電気機器も、日常の手入れを怠ったり誤った使い方をしたりすると火災などを引き起こ すことがあります。 電源プラグとコンセントの隙間にほこりがたまり、 そのほこりが空気中 の湿気を吸い込むことで漏電し、発火する現象のことをトラッキング現象と言います。 火災 を招くこともあるので、定期的に掃除をしましょう。 また、コードに異常がないかどうか日 ごろから確かめましょう。
また、スイッチ、コード、コンセントなどの電気部品には、 安全に使用できる電流や電圧 に限度があり、 定格値として定められています。 流してもよい電流を定格電流(ていかくで んりゅう)、加えてもよい電圧を定格電圧 (ていかくでんあつ)と言います。 使用できる温 湿度範囲などを定めた定格もあります。 これらの値を超えて使用すると危険です。 日本では、電気用品安全法で構造や使用方法、使用状況が不適切であると、危険または障害 が発生するおそれが多い電気用品として、電線、配線器具 電熱器具など合わせて 116品 目が特定電気用品として定められています。
日本では 電気用品安全法で構温や使用方法、使用状況が不法切であると、危険または障害 が発生するおそれが多い電気用品として、電線、配線器具、電熱器具など合わせて116品 目が特定電気用品として定められています。
また、災害が多い日本では災害時の電気事故防止についても重要になります。日ごろから の備えとして、電気機器に水がかかると電や火災の原因になります。水が入った花瓶など は、電気機器の近くに置かないようにしましょう。 また、地震の時に電熱器具が作動したま ま停電し、そのまま施すると、電気が復旧したとき熟器具に電気が通って火災になるこ とがあります(通電火災)。 そのためプレーカを切るときに邪魔にならないよう、 ブレーカ の周りは日頃から整理しておきましょう。


投稿日:2022年8月2日 更新日:

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