三相と単相の比較

私たちが日常的に使っている電気には、三相電気と単相電気があります。私たちは家庭で単相の電気を使い、工場では三相の電気を使用しています。電気工学、工業デザイン、そして家庭での基本的な配線などでは、三相と単相の両方が必要とされます。これらの概念が多用される分野で活躍するためには、これらの概念を正しく理解することが不可欠です。今回は、位相とは何か、単相電源と三相電源とは何か、その定義、用途、類似点、最後に三相電源と単相電源の違いについて説明します。

単相電源

単相の意味を理解するためには、まず位相という言葉を理解する必要がある。ここで、Y(x, t)は時刻tにおけるy軸上の点xの変位、Aは波の振幅、ωは波の角周波数、tは時間、kは波のベクトル（波数とも呼ばれる）、xはx軸上の値であり、進行波とは方程式で定義できる。波の位相は、いくつかの方法で解釈することができます。一般的には波の(ωt - kx)部分であることが多い。t=0、x=0では位相も0であり、単相電流の正弦波は1つだけであることがわかる。家庭で使っているのは単相電源です。家庭で使う機器は特別な電源パターンを必要としないので、単相電流を使うのが安全で安価である。

三相電源

三相システムは、互いに120°または2π/3ラジアンだけ異なる3つの正弦波で構成されています。三相電力は、最も一般的な送電方法です。三相電流は、サイクルを通して一定の電力を発生させる。そのため、産業環境下での回路に最適です。旋盤などの回転体が光源と同じ周波数で回転していると、機械が回転していないように見える。三相電源は、サイクルを通して一定の電力を供給することで、この問題を解決することができる。三相電流の3波は、Y1（x，t）＝A sin（ωt-kx），Y2（x，t）＝A sin（ωt-kx-2π/3），Y3（x，t）＝A sin（ωt-kx-4π/3） として表すことができる。Y1波の初期位相はゼロと仮定する。