現在電気回路(第三種電気主任技術者試験受験のための勉強の一環)について勉強していまして、座学だけではなく回路を実際につくって勉強したいと考えています。
直流については乾電池を電源に回路を組み立てていますが、交流の電源については悩んでいます。
身近な交流電源は家庭用のコンセントですが、まだ電気に不慣れで、電圧も低くなく危険なため使うのを躊躇しています。
乾電池のような1.5V程度の交流電源で実験をしたいのですが、どのような選択肢がありますか？
1.5Vにはこだわりませんが、できるだけ低電圧低電流のものを希望しています。
アドバイス宜しくお願いします。
No.4
1139
128
300pt
乾電池(1.5V)→インバーター→交流電流(1.5V)
が理想なのですが、このようなことを実現できるインバーターが見つかりませんでした。
これは普通に購入できる製品として売っていません。
乾電池(1.5V)→ファンクションジェネレータ→交流電流(1.5V)
とすることはできないでしょうか？
ファンクションジェネレーターは乾電池を使わないで交流電圧を出してくれます。
ただし、電源として使う物ではないので電流はごくわずかしか流せません。
しかし、交流回路の電圧や位相を測定して見るには十分活用できると思います。
但し、交流モーターを回すなどの実験は無理です。ちゃんとした交流電源が必要になります。
安全な交流電源を得るのはやはりAC-ACアダプタを利用するのが手軽でいいと私は思います。
これで不足になってきたら改めてファンクションジェネレータを考えてもいいと思います。
実は、中学1年生の息子に教えるためなので、どうしても安全なものが必要なのです。
# 電気に興味があるらしく、電気工事士(2種)試験にも受かりましたので、今は電験三種の勉強をさせています。
実験に利用する電源ですが、電圧は6V～15V程度が使いやすくていいと思います。
1.5Vの電池も悪くはないですが電圧がその都度変化しますし電流値の変化でも電圧が変化します。
電気回路の実験という意味ではあまり適しているとは言えません。
さくっと検索してあまり高くないもので見つけましたが以下のような直流安定化電源を息子さんに用意してあげて下さい。
DM-305MV
http://www.alinco.co.jp/denshi/06/dm305mv_f4.html
http://www.amazon.co.jp/dp/B000H7J200
http://www.rakuten.co.jp/yamamoto-cq/556917/556920/
また、電圧や電流を測定するためのテスターも必要です。
アナログ式とデジタル式と両方あるといのですが、最初はアナログ式をお勧めします。
実験を進めるうちにアナログテスター故の誤差が分ってくると思いますのでそれからデジタル式を買ってもいいでしょう。
http://www.kumikomi.net/archives/2006/07/02tes.php
なお、「電子工作」で検索すると役に立つページが沢山みつかります。
それから自転車の発電機を利用して交流電源を得る方法はそれ自体そうとうな電気回路の実験になりますし、交流の周波数もモーターの回転数に依存して変わるし、電圧も回転数に応じて変化します。交流回路の実験に利用するための交流電源としてはきわめて使いにくいものになると思います。
かなり安全を気になされているようですが、ACアダプタの出力電圧をいじるくらいでは感電もまずしませんのであまり1.5Vの電池レベルに固執することは無いと思います。それよりも予測される危険をいかに防止するかという観点で道具を揃えた方がいいでしょう。例えばめがねをかけていないのであれば防護めがねは用意した方がいいです。発炎発火にそなえてコンセントにはスイッチ付きのテーブルタップを使っていつでも電源が切れるようにしておくなどです。
ちなみに私が中学の時はテレビ(当時はブラウン管)の内部の高圧回路から電圧(10数KV)を取り出して色々な実験をしていましたし真空管を使ったラジオ(内部電圧200V程度)なども作っていました。多少の感電はしましたがそれもいい経験でした。
No.2
1139128
3pt
第三種電気主任技術者ということはこの辺の実験をしてみたいということですね。
■交流回路編
１．交流の定義 ２．リアクタンス ３．電気数学 ４．交流の直列回路 ５．直列共振回路 ６．交流の並列回路 ７．並列共振回路 ８．力率の計算方法 ９．交流回路の電力 １０．ステップアップ問題
その前提で
＞乾電池のような1.5V程度の交流電源で実験をしたいのですが、どのような選択肢がありますか？
ということであれば、確かに商用電源を直接扱うのは危険ですので安全な交流源としては最低限絶縁トランスを通して使う必要があります。
http://as76.net/asn/zetuen_tr.htm
手軽に交流電源を用意するならAC－ACアダプタを利用するのがいいと思います。これは一次二次が絶縁されていますので手軽に使えます。電圧は12Vですが回路にヒューズを入れておけばそんなに神経質になる必要は無いと思います。
http://www.rakuten.co.jp/denshi/1778352/1792859/
但しこれは商用電源の50Hzないしは60Hzのみの実験になるので周波数を変えて実験したいのであればシグナルジェネレーターやファンクションジェネレーターがあった方がいいと思います。
これはピンキリなので中古の測定器を探すとかキットを利用して作れば安く用意することができます。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-03080/
また、交流回路の場合は電圧値だけでなく位相も見る必要があるのでオシロスコープも必要ですね。
ということでちゃんと実験しようとするとかなり大事になってきますので回路シミュレーションを利用してみるのもいいと思いますよ。回路素子の限界領域を見てみるのでなければほとんどシミュレーションでカバーできますので。
回路シミュレーションって便利そうですね。調べて見たらPSpiceというソフトが有名みたいで、ちょっと試してみたいと思います。
あと、慣れてきたらやはり実際に回路を作ってみたいのですが、一点質問です。
乾電池(1.5V)→ファンクションジェネレータ→交流電流(1.5V)
とすることはできないでしょうか？
# 何かものすごい勘違いをしているような気がしていますが。
ファンクションジェネレータやオシロスコープも、ある程度慣れてきたら買おうと思います。
別の方のレスにも書かせて頂きましたが、中学1年生の息子に教えるためなので、どうしても安全なものが必要なのです。
# 電気に興味があるらしく、電気工事士(2種)試験にも受かりましたので、今は電験三種の勉強をさせています。
# が、私自身電気と全く関係がない文系の仕事をしているものですから、私も息子と一緒に勉強しています。
どうもありがとうございました。
No.3
52224
100pt
自転車のライト用のダイナモが利用できるのでは？
http://www.kansai-event.com/kinomayoi/cycle_light/CL.html
家庭用のAC100Vは危険ですからお薦めしません。
こんな身近なところに、交流用発電機があったのですね。目から鱗です。
乾電池→直流モーター→(ギアなどで接続)→自転車用のダイナモ→交流電流→電子回路
とすれば、安全な交流電気が取り出せそうです。
# 本当は、もっと簡単に交流電流が作り出せたら最高なのですが。
乾電池(1.5V)→インバーター→交流電流(1.5V)
が理想なのですが、このようなことを実現できるインバーターが見つかりませんでした。
実は、中学1年生の息子に教えるためなので、どうしても安全なものが必要なのです。
# 電気に興味があるらしく、電気工事士(2種)試験にも受かりましたので、今は電験三種の勉強をさせています。
# が、私自身電気と全く関係がない文系の仕事をしているものですから、私も息子と一緒に勉強しています。
どうもありがとうございました。
No.4
1139128
ここでベストアンサー
300pt
乾電池(1.5V)→インバーター→交流電流(1.5V)
が理想なのですが、このようなことを実現できるインバーターが見つかりませんでした。
これは普通に購入できる製品として売っていません。
乾電池(1.5V)→ファンクションジェネレータ→交流電流(1.5V)
とすることはできないでしょうか？
ファンクションジェネレーターは乾電池を使わないで交流電圧を出してくれます。
ただし、電源として使う物ではないので電流はごくわずかしか流せません。
しかし、交流回路の電圧や位相を測定して見るには十分活用できると思います。
但し、交流モーターを回すなどの実験は無理です。ちゃんとした交流電源が必要になります。
安全な交流電源を得るのはやはりAC-ACアダプタを利用するのが手軽でいいと私は思います。
これで不足になってきたら改めてファンクションジェネレータを考えてもいいと思います。
実は、中学1年生の息子に教えるためなので、どうしても安全なものが必要なのです。
# 電気に興味があるらしく、電気工事士(2種)試験にも受かりましたので、今は電験三種の勉強をさせています。
実験に利用する電源ですが、電圧は6V～15V程度が使いやすくていいと思います。
1.5Vの電池も悪くはないですが電圧がその都度変化しますし電流値の変化でも電圧が変化します。
電気回路の実験という意味ではあまり適しているとは言えません。
さくっと検索してあまり高くないもので見つけましたが以下のような直流安定化電源を息子さんに用意してあげて下さい。
DM-305MV
http://www.alinco.co.jp/denshi/06/dm305mv_f4.html
http://www.amazon.co.jp/dp/B000H7J200
http://www.rakuten.co.jp/yamamoto-cq/556917/556920/
また、電圧や電流を測定するためのテスターも必要です。
アナログ式とデジタル式と両方あるといのですが、最初はアナログ式をお勧めします。
実験を進めるうちにアナログテスター故の誤差が分ってくると思いますのでそれからデジタル式を買ってもいいでしょう。
http://www.kumikomi.net/archives/2006/07/02tes.php
なお、「電子工作」で検索すると役に立つページが沢山みつかります。
それから自転車の発電機を利用して交流電源を得る方法はそれ自体そうとうな電気回路の実験になりますし、交流の周波数もモーターの回転数に依存して変わるし、電圧も回転数に応じて変化します。交流回路の実験に利用するための交流電源としてはきわめて使いにくいものになると思います。
かなり安全を気になされているようですが、ACアダプタの出力電圧をいじるくらいでは感電もまずしませんのであまり1.5Vの電池レベルに固執することは無いと思います。それよりも予測される危険をいかに防止するかという観点で道具を揃えた方がいいでしょう。例えばめがねをかけていないのであれば防護めがねは用意した方がいいです。発炎発火にそなえてコンセントにはスイッチ付きのテーブルタップを使っていつでも電源が切れるようにしておくなどです。
ちなみに私が中学の時はテレビ(当時はブラウン管)の内部の高圧回路から電圧(10数KV)を取り出して色々な実験をしていましたし真空管を使ったラジオ(内部電圧200V程度)なども作っていました。多少の感電はしましたがそれもいい経験でした。
ご経験談を交えての大変詳しい説明に、大変感謝しています。
また、具体的な商品の提示まで頂きましてありがとうございます。
ファンクションジェネレーターについてはよく分かりました。
ご助言頂いたAC-ACアダプタで、試してみたいと思います。
直流安定化電源というのは初めて耳にしました。
参考にさせて頂きます。
> 例えばめがねをかけていないのであれば防護めがねは用意した方がいいです。
> 発炎発火にそなえてコンセントにはスイッチ付きのテーブルタップを使っていつでも電源が切れるようにしておくなどです。
とても参考になります。万全の安全策を講じてやらせたいと思います。
感電のお話も興味深かったです。私の小さいころは電気に興味があるというより分解することに興味があるだけでしたので、今思えば怖いです。
# コンセントに指を突っ込んで、びりっと来る感触を楽しんでいたり、
# 真空管ラジオ、真空管アンプを何も考えずに分解してみたり、
# テレビも分解しようと思いましたが、たまたま読んだ本で危険と書いてあったのでやめました。(中学生)
子どもには、安全な環境でやらせたいと思っています。
No.5
44914
1pt
100Ｖぐらいでは、死なないし、ブレーカがさきにおちる。
アドバイスありがとうございました。
ただ、以前調べたところ、100Vの電源で死亡する労働災害事例がいくつもありましたので、やはり100Vの電源は使いたくないのが本音です。
最悪の状態(体全体が濡れている状態など)で使い方を誤っても、軽傷で済むくらいの安全性が理想です。
# 夏場に全身に汗を掻いた状態で、電気設備の作業をしていて死亡に至った事例がいくつもあるようです。
No.6
66224
1pt
200Vならともかく、100Vじゃ死なないし、感電してみるのもいい経験かと思います。濡れてなければちょっとくらい触っても大丈夫ですよ。
怖いのは感電よりも、びっくりすることによって、急に手を動かして怪我することかと。初めての感電が、脚立の上だったりするとあわててこけたりしますし。
それはともかく、低い電圧の交流を得るには、トランスですね。電圧がひとつだけであれば
http://www.toyoden-net.co.jp/shop/goods/goods.asp?category=01&sh...
のようなトランスが使えます。
いろいろな電圧が必要であれば、スライダックがよいでしょう。０～１３０Vぐらいに変更できます。わりあい電力を得ることが可能です。そのかわり少し高いです。
http://www.edenki.co.jp/shopbrand/031/013/X/
一番小さいのでも１万弱ですが、オークションやアキハバラだと３０００円くらいからあります。
トランスは新品を買えば高いですが、秋葉原のジャンクショップに行けばやすく手に入ります。あと、トランス式のACアダプターをあけて、ダイオードとコンデンサを外せば交流が取り出せます。
アドバイスありがとうございます。
経験や知識がある方が扱う分には宜しいかと思うのですが、子どものやることなので安全に実験をさせたいと願っています。
最悪の状態(体全体が濡れている状態など)で使い方を誤っても、軽傷で済むくらいの安全性が理想です。
# 夏場に全身に汗を掻いた状態で、電気設備の作業をしていて死亡に至った事例がいくつもあるようです。
スライダックというものは初耳です。参考にさせて頂きます。
virtual
2009/11/24 22:04:25
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30
4
2
2
ご経験談を交えての大変詳しい説明に、大変感謝しています。
また、具体的な商品の提示まで頂きましてありがとうございます。
ファンクションジェネレーターについてはよく分かりました。
ご助言頂いたAC-ACアダプタで、試してみたいと思います。
直流安定化電源というのは初めて耳にしました。
参考にさせて頂きます。
> 例えばめがねをかけていないのであれば防護めがねは用意した方がいいです。
> 発炎発火にそなえてコンセントにはスイッチ付きのテーブルタップを使っていつでも電源が切れるようにしておくなどです。
とても参考になります。万全の安全策を講じてやらせたいと思います。
感電のお話も興味深かったです。私の小さいころは電気に興味があるというより分解することに興味があるだけでしたので、今思えば怖いです。
# コンセントに指を突っ込んで、びりっと来る感触を楽しんでいたり、
# 真空管ラジオ、真空管アンプを何も考えずに分解してみたり、
# テレビも分解しようと思いましたが、たまたま読んだ本で危険と書いてあったのでやめました。(中学生)
子どもには、安全な環境でやらせたいと思っています。