ニダーくんの解説によるアンプ講座 5 アースとは何ニカ？

　読者の本格的なアンプ作りも佳境を迎えました。しかし、どうも基本的なことを理解していない。最初に作らせた片側電源と、今回のプラス・マイナス2電源の違いが分かっていない。前に書いたように、片側電源のアンプはマイナス側がアースを兼ねる。プラス・マイナス2電源はマイナスとアースは違う。一緒に考えているから配線の数が足りなくても気が付かない。


プラス・マイナス2電源はアースを含めて3ライン

　そもそも、アースという概念は難しく、「パスコンでアースに落としている」という自作記事を書いている者でも、本当にアースを理解しているかは疑問です。だから、アンプのカタログでも、「アースに電流は流さない」などと頓珍漢なことが書かれてしまう。アンプ製作の会社でも、アースに対して誤解したままの人が多いのです。

　アースとは地面のことですが、地面にアース棒を挿したり、タンクローリー車のようにアースのチェーンを垂らしているのは稀です。家庭では、洗濯機のアースが、感電防止のために水道管を通して地面に繋がれます。でも、アンプは筐体のアース端子は使いません。LPプレーヤーを繋ぐときだけ使用します。



家庭のAC（交流）100Vのアース概念
DC（直流）電源のアンプのアースとは違う

　アンプはなぜアースを水道管や室内のアースに繋がなくて良いのか？それは、直流電源のアースはバーチャルアースで、地面に挿す本当のアースとは違うからです。

　アンプの多くは、プラス電源とマイナス電源がコンデンサー2本でつながっています。二つのコンデンサーの間が中点という、電位がゼロのところを中心に電池を重ねた形となっている。電位がゼロだからアースと同じ。このように、アンプなどの中点アースは、アースとアースの間の電圧は常にゼロ。

　アースは、「アースに落とす」と言われるように、色々な信号がアースに流されています。それなのに、アース電位は常にゼロという不思議。ここが肝心なのです。アースは、先にも書いたように、アースの他のところとの電位差がゼロ。電気回路の全ては、対アースという、アースに対する相対的な電位で動作しているのです。だから、信号がアースに落とされても、アースの2地点間はゼロなのだから、対アースの電位が正常に保持される。

　ここでまた、ニダーくんに登場してもらいます。ニダーくんは乗り物が好きで、おだてなくてもホルホルと空にも舞い上がってしまいます。けれど、ニダーくんが乗っている乗り物は、自動車であろうが飛行船であろうが、足が着く台車（床）の部分が中心なのです。走っている電車の中でジャンプする時も、電車の床が動作の中心。これがアースと同じなのです。




アースに電流を流すとは上のようにアースとしては機能していないのと同じ
ショートでもさせない限り実際にはありえない

　台車がアースだから、本当の大地から見ると浮いているアースです。浮いているからバーチャルなアース。ウォークマンがアースを引きずってないのも、スマホがアースを地面に挿していないのも、これら機器のアースがバーチャルアースだからです。バーチャルアースだから、本当の大地との間に電位差（乗り物の場合は重力差）ができる。

　もしも、電気的なアースが、大地を基準にした絶対アースしかなかったとしたら、空飛ぶ飛行機もロケットもアース線を引きずりながら飛ばなくてはならない。



　アンプだけでなく、全ての電気製品はバーチャルなアースで動作している。だから、シャーシーアースという、筐体が二つ目のアースとして設計されているアンプもある。こういう設計では、筐体のアースと、アンプ回路の中点アースの間に電位差があるのです。

　マイナス側がアースを兼ねる片側電源より、プラス電源とマイナス電源とアースという3本立てのほうが理解しやすい。今回のアンプの電源は、片側電源をプラス・マイナス2電源に変換する回路が最初にある。だから、DCジャックのマイナス側はアースではない。アースは電源コンデンサーの中間と、それにパターンが接しているところ。ちなみに、僕は片側電源のアンプは嫌いです。出力コンデンサーを必要とするだけでなく、正負電源とアースの3ラインの美しさがないからです。

　なお、鼻粘膜がインフルの兆候ぽくて熱が出そうなので、余り変な質問はしないようにお願いします。ただでさえ頭が痛いのに、変な質問攻めで余計に頭痛が痛くなったら、せっかく一日で基板製作からパーツの取付まで七割完成した自分のアンプが作れません　（#^ω^）ピキピキ

　　　　エフライム工房　平御幸