有効電力の式

有効電力を表す式、Ｗ＝ＶＩ・cosθは抵抗で実際に消費され熱になる電力であるのに、負の値もとる。この矛盾を教えてください。よろしくお願いします。

No.6 回答者： yasu99 回答日時： 2005/02/24 02:01

基本的には№２のおっしゃるとおりです。

Ｗ＝ＶＩ・cosθ　は平均電力を表す式です。
式を見れば分かるようにこれはスカラー量ですから、ベクトルのように向きを問うのは妥当ではありません。
あくまでも電圧値と電流値とその位相差から計算します。

しかしながら、負の値を取るケースはあり得ます。
三相交流の２電力計法のように、相電圧と線電流の間では負の値は成立（θが９０度を超える）しますが、２電力計の合計は必ず正になります。

No.5 回答者： shino0413 回答日時： 2005/02/22 17:51

>>3が正解です。

対象が負荷であるとの固定観念によって、電力を消費するものと思いこんでいるのではないでしょうか。
電力の単位はワット[W]＝仕事率[J/s]です。他に対して与えるエネルギー（仕事）を正の向きに考えていま
すので、発電機などからエネルギーをもらう場合には負になります。

No.4 回答者： sego 回答日時： 2005/02/21 21:58

交流においてコイルなどの誘導負荷が、電気の流れに逆らい逆の動きをする特性、コイルに直流通電ｏｎ／ｏｆｆすると、その状況を保持しようとする動きが働きその作用で逆起電力が発生します。

これと同じように交流の電圧波形の半サイクルが直流のＯＮとＯＦＦに相当し、一番電圧の高いときに０-９０度もしくは２７０－３６０（０）度（直流のＯＦＦに相当）インダクタンス（コイルなどの誘導負荷）がエネルギーを蓄積し、０－９０度と１８０-２７０度でエネルギーの放出を行いますこのときの電流の遅れが最大９０度となり有効電力なしとゆう結果になります。
したがって９０度を超えることはありません。コンデンサーで最大９０度進む場合はありますが。

参考URL：http://www.jeea.or.jp/j/gs03301/j_03301.html

No.3 回答者： foobar 回答日時： 2005/02/21 19:35

電力をどちらの向きを正にとるかで、電力が負の値をとることはあります。

どういう場合かと言うと、例えば、
（Ｒは抵抗、Ｇは発電機）
　　Ｉ--→
＋－－－－－－－－＋
Ｒ　↑Ｖ　　　　　Ｇ
＋－－－－－－－－＋

みたいな取り方をしたとき。
で、この時は、負荷と思ってたほうから、電源と思ってたほうに電力が流れます。例えば、インバータを使った負荷で回生運転（発電運転）をしたときなどが、これに相当します。

複雑な回路網で、どう電力が流れてるかわからないときに、エイヤッと向きを決めると、負の電力になるってのは結構あります。

No.2 回答者： ymmasayan 回答日時： 2005/02/21 18:47

No.1の方の言われるとおりです。

電圧と電流の間の位相差は９０度を超えることはありませんので負はありえません。

ご質問への直接の答えではないですが、
電圧の瞬時値と電流の瞬時値を掛け算した瞬時電力ならマイナスが出てくる
タイミングがあります。
でも、これは正の瞬時電力の積分から負の瞬時電力の積分を引くと必ず≧０となります。

No.1 回答者： moto21 回答日時： 2005/02/21 18:26

式だけ見ればそう思えますがθは－９０度から

＋９０度で負の値を取らないのでは？