電気交流の実効値と値が違う平均値ではオームの法則が成り立たない理由を教えて下さい。

実際の平均値ではオームの法則が成り立たない理由が分かりません。
https://www.fintech.co.jp/etc-data/ac-riron/ac-r …
交流で平均値を使うと電力＝電圧×電流などのオームの法則等が成り立たないので便宜上電圧や電流値の二乗平均の平方根の「実効値」を使う・・・と在ります。
https://white-circle7338.com/ac100v/　　AC100Vの平均値は90V　
テスターなどは平均値を検出するが実効値に変換して表示する・・・と在ります。
波形を集計した平均値からは電圧/抵抗＝電流計算しかできなくて？、
二乗して平均0.5なら√0.5＝0.7のように二乗平均平方根して、電圧^2/抵抗の電力計算が出来るのかなとか想像しています。

質問者からの補足コメント

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  https://towatowa.net/rms-value/
  100V実効値は、DC電圧で出来る電力と同じ電力になる電圧の平均で、
  電力計算にオームの法則が適用できるが、
  実際の電圧の90V平均値では電力計算が出来ない理由を知りたいです。

    補足日時：2022/05/03 09:02

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  負荷にコイルやコンデンサーがあると位相が変わって力率が悪くなって
  供給電力と実際の電力が変わるのとは別です。
  抵抗負荷だけの計算で平均値がなぜ実効値と合わないかを教えて下さい。

    補足日時：2022/05/03 12:19

No.4 回答者： yo4da10 回答日時： 2022/05/04 17:42

実効値と平均値の違いは、交流の正弦波で変わります。

インバータ回路のように、方形波の場合は実効値だけになります。
三角波やノコギリ波は、また変わってきます。
正弦波は周波数が高ければ、最大値に近い変わります。
1Hzくらいの低周波では、実効値以上の電圧では実効値以上の電力が出るので、単なるオームの法則では計算できません。

この回答へのお礼

https://detail-infomation.com/rms-of-sine-wave/
これらの実効値と平均値の違いの説明がありますが、なぜ違うのかの説明がないのでなぜかを知りたいのです。
方形(矩形)波の場合はDCと電力が同じなので平均値でも実効値計算でも同じですが、正弦波や三角波やノコギリ波などは違います。
正弦波も周波数に無関係で最大値(波高値)クレストファクターは1.4倍。
1Hzくらいの低周波では実効値以上の電圧では実効値以上の電力が出て単なるオームの法則では計算できませんと言うことは無いはずで方形波の電力は正弦波の2倍になることと思います。

お礼日時：2022/05/05 08:26

No.3 回答者： yo4da10 回答日時： 2022/05/03 09:34

先ず、平均値は数学上の計算式で、位相(波形)を平均した値です。

実効値は、実際に使用した電力値を表します。
電熱機等は、単に電気を熱に変えてカロリー計算で出ますが、モートル等は位相の遅れが出るので平均値に成らなくなり、実効値で計算します。
すなわち、平均値は算数上の計算で電力計算はしません。
更に、コンデンサーで位相を早めて、理論上の抵抗をゼロにするとオームの法則は成り立ちません。
電気の説明は、奥深いので一言では無理です。

この回答へのお礼

平均値は数学上の計算式で、実際に出力されている電圧(波形)を集計して平均した値で、実効値は、同じDC電圧と同じ電力に出来るAC電圧を実効値としたもので、同じ波形の呼び方が違うだけで、値が約1.1倍違います。
平均値では電力の計算が成り立たないので実効値で表示することでオームの法則の電力計算が出来ると理解しています。
それで普通表示する電気の交流は実効値に変換しての表示で、平均値を使うのは実際にダイオードに流れる電流計算位だそうです。
抵抗だけの電力計算が実効値ならオームの法則で出来るが、平均値で計算すると合わないので出来ない理由が知りたいのです。
モーター等のコイルで位相の遅れが出て力率が悪くなる皮相電力、有効電力とは違います。
https://eleking.net/study/s-accircuit/sac-power. …

お礼日時：2022/05/05 08:06

No.2 回答者： yo4da10 回答日時： 2022/05/02 20:40

オームの法則は、一般的に便利な計算方で使うけれど、コイルやコンデンサでは成り立たない計算式です。

更に、超伝導では全く使えない計算式なので、私の考えでは間違いの式です。
厳密に求めるのなら、電荷量(クーロン)から求めないとなりません。
ですが、通常はそこまで追求しないので、それなりに数字を出す事になります。
質問の電気料金は、電力会社の決めた方針に従って払うしかありません。

この回答へのお礼

平均値ではコイルやコンデンサー無しで抵抗分だけでのオームの法則が成り立たないとのことで、超伝導でも全く使えない計算式かもですね。
直流と同じ電力を出す計算に100V実効値を使うがその波形の電圧を平均した電荷量(クーロン)が90Vになるのに電力の計算に使えないのはなぜでしょうか？

お礼日時：2022/05/04 14:23

No.1 回答者： osamuy 回答日時： 2022/05/02 11:36

オームの法則(E=IR)は常に成り立ちます。

単に平均値で電力計算すると現実の量と合わない(そのため料金の支払額が違う。)ので、実効値で計算しようということかと。

この回答へのお礼

そうですよね。平均値は交流計算に不便なのですべて実効値で表すようです。
平均値は90V/100Ω＝0.9Aで電流の計算には使えるが電圧x電圧/抵抗の電力の計算には使えないのかな？と思うのですがどう思いますか？

お礼日時：2022/05/04 14:12