三相交流と単相交流の違いは何種類の電気を使用しているかがポイントです！
電気には直流、交流２つのタイプがありますが、交流にはさらに三相交流、単相交流と呼ばれるものがあります。
三相交流、単相交流の違いは一体なのか、どのように使い分けるのか、簡単にお話していきます！
三相交流とは？
まず、三相交流が一体何なのかというと位相が違う３種類の交流で電気を供給しているものをいいます。
突然位相という聞き慣れないワードが出てきましたが落ち着いて下さい。
三相、単相の違いを知るには、まず位相というものを知る必要があります。
位相を制する者は交流を制する。と言いたくなる程、位相は大切な概念です。
位相についてざっくりとお話すると、ある時間の時（タイミング）に波がどの位置にいるのかを示すもの、それが位相です。
交流は常に大きさ、向きが変化する電気です。周期的な変化をずっと繰り返しています。
位相の単位は°（度）もしくは、rad（ラジアン）で表します。
交流は上記のような波の変化を１秒間に５０回や６０回繰り返しています。
そのため、ある時間の時の大きさや極性（＋か－か）を知るためには位相というものが必要です。
例えば、位相が１８０°の時の大きさを教えて！と言われれば迷わず０と答えることができます。
しかし、位相がない場合、波形のどこの大きさを伝えればいいか迷いますよね。
以上のことから、位相はとても重要な役割を果たしている概念です。
位相については以下の記事で詳細を解説していますので、気になる方は参考にして下さい
先程も説明しましたが、三相交流では位相が違う交流を３つ使用しています。
言い換えると、位相差のある交流を３つ使用しているということです。
もっと言い換えると、波の変化する周期（タイミング）が違うものを３つ使用しているということになります。
イメージしやすいように三相交流を図で表すと下の図２のようになります。
カラフルで綺麗な波形ですね。赤、青、黄色の波形の山がズレているのが見て分かると思います。
位相がズレているため、電圧の大きさが最大になる時、０になる時もそれぞれバラバラです。
そして三相交流というのは、一般的に１２０°位相差がある電圧を組み合わせたものが使用されています。
例えば、上の図２の赤、青、黄色の電圧でそれぞれが−から０になるタイミングに注目してみます。
赤の電圧は位相が０°の時に－から０になります。青の電圧は位相が１２０°、黄色の電圧は位相が２４０°の時です。
この様に同じタイミングに注目すると、１２０°ずつズレていることが分かります。
つまり、赤の電圧に対して、青の電圧は１２０°、黄色の電圧は２４０°位相差があるということになります。
発電をする時に、効率やコストを考慮し、発電機のコイルを１２０°ずつズラして配置しているからこのような位相差が生まれます。
また、三相交流の送電は３種類の交流を送電することから、電線も３本使用します。
電柱の電線を暇な時に空と一緒に眺めてみて下さい。三本の電線があるはずです。
今回は各電圧を赤の電圧、青の電圧という感じで表現しましたが、実際に電気業界で各電圧を呼ぶ時は○○相などと呼びます。
これが三相交流の概要です。
単相交流とは？
単相交流というのは１種類の交流のみで電気を供給するものをいいます。
三相交流は３種類の交流を組み合わせて使用しますが、単相交流は１種類のみ使用したものです。
そのため、三相交流に比べてシンプルです。
単相交流と三相交流の違い、メリットとは？
単相交流と三相交流にはそれぞれメリット、デメリットがあります。
単相交流と三相交流の違いについて整理してみました。
| 違い | メリット | デメリット | |
| 三相交流 | ３つの交流を使用する。
基本的に３本の配線が必要になる。 |
３つの交流を使用するため多くの電力を送電できる。
多くの電力を送電できるため、大型の機器を動かせる。 １２０°の位相差があるため、電動機を動かせる。 |
配線が多くなるため、単相交流よりもコストがかかる。 |
| 単相交流 | １つの交流のみ使用する。 | 三相交流の１つ分で済むためコストが安い。
三相交流よりも配線が少ないため、回路もシンプルになる。 |
三相交流程の大きな電力を送れないのでパワーがない。 |
以上が、メリットとデメリットです。
交流を使用する時には上記のメリットとデメリットを考慮した上で、適切な方を選択するようにしています。
このメリットとデメリットを理解して使い分けることがとても重要になります。
３つの電気を使用するのが三相交流、１つの場合は単相交流ってことだね
世の中の交流の電気はこの２つのどちらを使用しています！
三相と単相はどのように使い分けされているのか？
では、三相交流と単相交流はどのように使用されているのでしょうか。
まず三相交流ですが、電力の送電、モーターなどによく使用されています。
パワーが必要な大きな機械、電力系統など安定性を求めるものに使用されています。
三相交流は３つの交流で送電することから大きな電力を得ることができます。
単相交流は、私達が普段使用している家電やコンセントなど比較的小さな機械に使用されています。
まとめ
・三相交流とは、位相が違う３種類の交流を組み合わせた電気のこと
・三相交流では、１２０°ずつ位相がズレた交流が使用されている
・単相交流は１種類の交流のみ使用した電気のこと
・大きな電力を必要とするものや安定性が欲しい場合は三相交流、比較的小さな電力で動かす機械には単相交流が使用されている
以上が三相交流、単相交流についてまとめたものです。どちらも私たちの身の回りでよく使用されている電気です。
皆さんが普段使用しているものは三相ですか？単相ですか？気になったら参考にしてみて下さい。
また、交流回路の電気は計算をすることがですます。
以下の記事では、交流回路の計算方法をまとめていますので、あわせて是非読んでみてください。
三相交流と単相交流の違いがよくわからないよ、、、