電気のおはなしその51・交流の性質(3)sinのグラフを描いてみるなど
まずは前回まで話したことをまとめますよ。
三角関数は直角三角形の角度と辺の長さの相互関係を求めたもの。
直角三角形はいきなり出現したのではなく、中心に太陽、その周りを円を描いて回転する地球との位置関係から発生した。
円の半径を1とすると、円周上の点のx座標の値がcos、y座標の値がsinとなる。
こんなところでしょうかね。あくまでも、「太陽と地球の位置関係からスタートしている」ということを忘れないでくださいね。
ところで、三角関数のsinのグラフというと、
こんな感じの、独特の滑らかな曲線を思い浮かべるんですが、これは一体どこからやってきたのでしょうか。
正解は、
なんですね。ちょっと図を描いてみます。
このように、回転する点を、横軸を時間tとして描いてみると、これがsin波形となるわけです。
「電気のおはなしその49・交流の性質(1)全ては円から始まった」の回で、
と書きました。「波形の1回の繰り返し」というのは、「円周上を反時計回りに回転する点が、元の位置に戻ってくるまで」のことを指します。上図に描いたとおり、スタート地点Oを基準とすると、図で示したように点Bまでが一周期となります。O~Bの間にかかる時間(=点が円周上を一周回るのにかかる時間)のことを周期と呼びます。
また、「円周上を反時計回りに回転する点が、元の位置に戻ってくるまで」が一周期の定義ですから、図のように点Aからスタートして一周回って点Cに戻るまででも一周期ということになります。円周上を一周戻ってくるまでであれば、波形のどの点を採用してもかまわないわけです。
↑第31回のいちばん最後で、角度の正の方向が云々、あとで三角関数の話のところでまた書きますね、なんて言いましたが、それはこういうことだったんですね。
次はcosについて…と行こうかと思ったんですが、書き始めるとまた長くなりますので、一旦ここで終わりにしておきます。
次はcosのお話、その次は位相の話に進みたいと思っていますよ。
以上。