電力は、電気回路におけるエネルギー消費の割合である。
- 電力定義
- 電力計算
- 交流回路の電力
- 力率
- 電力計算
電力定義
電力Pはエネルギー消費E÷消費時間tと同じである。
Pはワット(W)で電力を表します。
Eは消費エネルギー(ジュール)
tは時間(秒)
例
120ジュールを20秒間消費する電気回路の電力を求めよ。
解答。
E = 120J
t = 20s
P = E / t = 120J / 20s = 6W
電力の計算
P = (単位:百万分の一) V・I
or
P = I 2・R
or
P = V 2 / R
P はワット(W)単位の電力量です。
V は電圧(V)です。
Iは電流(A)
Rは抵抗(Ω)
AC回路の電力
式は単相交流電力に対するものである。
三相交流電力の場合:
計算式に線間電圧(VL-L)を用いる場合、単相電力に3の平方根を乗じます(√3=1.73)。
式中、線間電圧(VL-0)を用いる場合は、単相電力に3を乗じる。
実電力
実または真の電力は、負荷に仕事をするために使用される電力である。
P = Vrms Irms cosφ
Pは実電力(ワット)
Vrmsは実効電圧=Vpeak/√2(ボルト)
Irmsは実効電流=Ipeak/√2(アンペア)
φ はインピーダンス位相角=電圧と電流の位相差である。
無効電力
無効電力とは、負荷の仕事量に使用されずに無駄になる電力のことです。
Q = Vrms Irmssin φ
Q は無効電力 involt-ampere-reactive
Vrms は実効電圧 = Vpeak/√2 ボルト
Irms は実効電流 = Ipeak/√2 アンペア
φ はインピーダンス位相角 = 電圧と電流との位相差
φ はインピーダンス位相差。
皮相電力
皮相電力とは、回路に供給される電力である。
S = Vrms Irms
Sは皮相電力(Volt-Irms)である。アンペア
Vrmsは実効電圧=Vpeak/√2(ボルト)
Irmsは実効電流=Ipeak/√2(アンペア)
実・無効・皮相電力の関係
実電力Pと無効電力Qは合わせて皮相電力Sとなります。
P2 + Q2 = S2
Pは実電力(ワット)
Qは無効電力(アンペア)
Sは皮相電力(ボルト・アンペア)
である。