交流波形から周期と周波数を読み取ろう

交流の繰り返しの速さは、周期と周波数で表します。グラフ上の一周期を正しく選び、1秒間の回数へ変換します。

このレッスンの役割

第4段階です。交流モデルを数量資料へ使います。波の高さと横の間隔を区別し、次へ周波数に関する誤解を直す根拠を渡します。

一周期は、山から次の山、または上向きに0を通る点から次の同じ点までです。山から谷までは半周期です。周期Tの単位は秒、周波数fの単位はHzです。

1秒間に繰り返す回数が周波数です。f＝1÷T、T＝1÷fです。周期が短いほど、1秒間に多く繰り返すため周波数は大きくなります。

50 Hzは1秒間に50周期で、周期は0.020秒です。60 Hzは1秒間に60周期で、周期は約0.0167秒です。日本の商用交流には地域により50 Hzと60 Hzがあります。

グラフで山から次の山まで0.04秒なら、周波数は1÷0.04＝25 Hzです。山から谷までの0.02秒を一周期として50 Hzとするのは誤答です。

波の高さは電流や電圧の大きさ、横の間隔は周期です。振れ幅が大きくても周波数が高いとは限りません。

確認1：一周期はどこからどこまでですか？

ある状態から、向きも含めて次に同じ状態になるまでです。

確認2：周期0.02秒の周波数は何Hzですか？

1÷0.02＝50 Hzです。

確認3：振れ幅と周波数は同じ量ですか？

違います。振れ幅は縦方向の大きさ、周波数は1秒間の繰り返し回数です。

周期と周波数は互いに逆数で、波形の横方向から読み取ります。次は交流では電気が届かないなどの誤解を修正します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。