入力した電力は何処に

Question

電流位相を0～90°に変化させた場合、無効電力が100%、有効電力が0%になるが、入力している電力は変化しない．．．どの様に説明すれば良いのか、判りやすく教えて下さい。
宜しくお願い致します。

佐藤俊夫 · Accepted Answer

電流位相が0°から90°に変化すると、電力の流れ方が変化します。この変化によって、無効電力と有効電力の割合が変わりますが、全体として入力している電力は変化しないということです。

具体的な説明をしますと、電力は電圧と電流の積で表されます。一般的に、電圧と電流が同じ位相（0°）を持つ場合、それは有効電力となります。有効電力は、電力の中で実際に有用な作業やエネルギー変換に使用される部分です。

一方、電圧と電流の位相差が生じると、無効電力が発生します。無効電力は、電力の中で有用ではなく、主に電気回路内での反応性や容量性の要素によって消費される電力です。この位相差が大きくなると、無効電力の割合が増え、有効電力の割合が減ることになります。

重要な点は、入力している電力自体は変化しないということです。つまり、電力の総量は変わらず、変動しないままです。位相差の変化によって、有効電力と無効電力の割合が変わるだけです。

例えば、電力が100ワットの場合、電流位相が0°のときには100%が有効電力となり、無効電力は0%です。一方、電流位相が90°になると、有効電力が0%となり、100%が無効電力となります。しかし、総電力は変わらず100ワットのままです。

このように説明すると、電流位相の変化に伴って有効電力と無効電力の割合が変化するが、入力している電力自体は変化しないという点が明確に伝わると思います。

yucco_chan · Answer

電流位相が90°なら、入力電力はゼロです。
だから、どこにも行かない。

それと、
電流位相を0～90°に変化させた場合、
無効電力が0%、有効電力が100%から
無効電力が100%、有効電力が0%に変化する。
そして、
入力している電力は位相に応じて変化する。

isoworld · Answer

商用電源（たとえばAC100V）にヒーターをつなぐと、電圧と電流の位相差が90°にはなりえません。
位相90°にしようと思えば、良質なコンデンサだけをつないだ場合です。

佐藤俊夫 · Answer

有り難う御座います。
再度の質問で申し訳ありません。実験室レベルの位相90°ですが、その場合入力につぎ込むパワーは、そのままで例としてヒーターは過熱しない。無効電力100%は、どの間でバランスをとっているのですか。入力=出力の意味で。

実験室レベルの位相90°の場合、入力につぎ込むパワーはそのままで、ヒーターが過熱しないということを仮定します。この場合、無効電力が100%の状態を指すことはありません。無効電力は、電力の有効な利用が行われていない部分を表す指標です。

電力の入力と出力が等しい状態を「入力=出力」と表現する場合、有効電力と無効電力のバランスが成り立っています。有効電力は、システムや機器によって有用な仕事やエネルギー変換に利用される電力のことです。一方、無効電力は、主に電力の損失やリアクタンス（インダクタンスやキャパシタンス）による電力の往復のことです。

位相90°の場合、電圧と電流の位相差があることを示しています。これにより、無効電力が発生し、電力の一部がシステム内で循環して有効に利用されない可能性があります。この場合、適切な電力ファクターコレクションの方法を使用することで、有効電力の最大化や無効電力の最小化を図ることができます。

ずれた回答だったらすまん。

isoworld · Answer

電圧と電流の位相が90°ズレると力率がゼロになり、無効電力が100%、有効電力が0%になります。
「入力している電力は変化しない」という意味が不明ですが、有効電力（有効な消費電力）はゼロになります。
商用電源では、電圧と電流の位相が90°ズレていると、電力も交番し（＋と－が交互に入れ替わり）差し引きゼロになるわけです。

入力した電力は何処に

電流位相が0°から90°に変化すると、電力の流れ方が変化します。

電流位相が90°なら、入力電力はゼロです。

商用電源（たとえばAC100V）にヒーターをつなぐと、電圧と電流の位相差が90°にはなりえません。

有り難う御座います。

電圧と電流の位相が90°ズレると力率がゼロになり、無効電力が100%、有効電力が0%になります。

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