理科ネタ【東西の発電(周波数)のちがい】

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記録タイマーのスピードはなぜ西と東で違う?

記録タイマーを東日本で使うと1秒間で50打点。

西日本で使うと1秒間で60打点。

 

なぜ西と東で違うのか?と思ったことのある人もいるのではないでしょうか。

このページでは、その理由について解説します。

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発電機のしくみ

記録タイマーの打点スピードのちがいを知るためには、まず発電のしくみを知っておく必要があります。

 

電気をつくってくれる発電機。

発電機は、電磁誘導という現象を利用しています。

 

電磁誘導とは、コイルのそばで磁界を変化させてコイルに電流がつくり出される現象です。

※詳しくは→【電磁誘導(カンタンVer)】← / →【電磁誘導(きちんとVer)】←を参考に。

 

発電機は、電磁誘導を連続で起こして電流をつくり出します。

発電機の基本構造を模式的に書くと↓のようになっています。

 

 

磁石を回転させることで、連続的に電流を取り出します。

※詳しくは→【発電機のしくみ】←を参考に。

 

しかしその構造上、電流は向きが一定ではなく、周期的に変化します。(↓の図)

 

 

このように向き・大きさが周期的に変化する電流を交流といいます。

 

交流はこのように波の形となります。

このとき↓の部分を波1個分と数えます。

 

 

1秒あたりの波の個数のことを周波数といいます。

※周波数・・・単位はHz(ヘルツ)。30Hzとは1秒あたりに波が30個あるということ。

 

東日本と西日本では、この周波数が異なる発電機をつかっています。

 

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東と西でなぜ異なる発電機を使っている?

日本で発電機が取り入れられたのは明治時代です。

 

そのとき発電機を外国から輸入しました。

東京の電力会社ではドイツの会社の発電機を、大阪の電力会社ではアメリカの会社の発電機を輸入し、使い始めました。

 

このドイツ製の発電機が50Hzの周波数で、アメリカ製の発電機が60Hzの周波数でした。

 

今まで何度か、周波数を50Hzか60Hzのどちらかに統一しよう、という動きはあったようです。

しかし変更の際のコストや、変更時に電力供給が足りなくなる恐れもあるということで現在も統一されていません。

 

結果、新潟県の糸魚川(いといがわ)と、静岡県の富士川(ふじがわ)を結ぶ線を境にして、それより西側では60Hz、東側では50Hzということに決められました。

 

このため同じ記録タイマーを使っても東日本では1秒間に50打点し、西日本では1秒間に60打点するのです。

 

記録タイマーだけではなく、安い扇風機や洗濯機などは東日本と西日本で回転数が異なることもあるようです。

また多くはないですが、東から西へ引っ越しすると、使えなくなってしまう製品(電子レンジなど)もあるそうです。

そのため引っ越しの際は、電気製品が50Hzにも60Hzにも対応できるものなのか、など確認する必要があります。

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