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電力の計算の仕方について教えて下さい。

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2264388.html

ここのページにも書かれているのですが、コンセントの容量オーバーを調べるときなどで、本当に必要な方はkWではなくkVAの方だということは分かるのですが、ではkWでしか容量が書かれていない機器は容量値を知ることが出来ないということなのか、位相がずれないためkVAでもkWでも同じ値になるということなのかどちらなのでしょうか?



ACアダプタの場合は、例えば12V1Aのものの場合12Wと計算して良いのでしょうか?それとも100V*1A=100Wとすべきなのでしょうか?

お願い致します。

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A 回答 (5件)

力率


中に安定化回路を持ったACアダプタの場合、電流の位相だけでなく、電流の歪(正弦波からのずれ)の影響も大きいです。(歪を含めるかどうかで、総合力率、基本波力率、などと呼びわけることもあります。)
スイッチングロスとは関係ありません。(ロスが絡むのは効率ですね)

100-240V,0.9-0.5Aの表記
このACアダプタは100-240Vの電圧範囲に対応していて、入力電圧によって電流値が変わります。(100Vで使うと0.9A,240Vだと0.5A)
それぞれの入力皮相電力は
100V時:100*0.9=90VA,240V時:240*0.5=120VAと100Vの方が小さくなっています。これは、240Vで使うときの方が電流波形が正弦波からずれて(短い幅の波形になる)力率が下がる効果も含まれていると思います。(スイッチング損失も電圧増によって若干増えていると思います。同時に、ON電圧損はたぶん減っているでしょうから、差引損失がどうなっているかは微妙かと思います)
使用電力は、出力電力+損失できまるので、入力の皮相電力の大小だけでは判断できません。
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ACアダプタ(以外でもコンセントにつないで使う機器の多く)なら、出力以外に入力の値(電圧と電流)も記載されているかと思います。

容量は入力電圧と電流から計算できます。

たとえば、手元にあるものだと、出力 16V2.5A, 入力 100-240V,0.9-0.5A 。この場合、100Vで使用しているときには容量としては最大 100*0.9=90VAになります。(コンセント容量なら、VAを計算しなくても単に交流入力電流 0.9Aを見るだけでOKですが。)
出力 16*2.5=40Wの倍以上になっているのは、アダプタの損失以外に力率も関係しています。

交流入力電流の記載がなく、単にkWやW表示のみの場合には、力率1(WとVAが一致している)として扱ってよいかと思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

力率というのは基本的には単なる位相の遅れが関係するものでありACアダプタのスイッチングロスとは無関係だと考えてよろしいのでしょうか?


それと
250Vだと250*0.5=125W
100Vだと100V*0.0.5A =50W

となりますが、低い電圧で使った方が使用電力量は少なくなるということなのでしょうか?
よろしくお願い致します。

お礼日時:2008/10/18 10:56

#2です。


A#2の最後の
> しかしACアダプタから
は消し忘れですから削除して下さい。
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> kWでしか容量が書かれていない機器は容量値を知ることが出来ないということなのか、


いいえ。そんなことありません。

> 位相がずれないためkVAでもkWでも同じ値になるということなのかどちらなのでしょうか?
電流と電圧の位相が同じ場合の家電は
kVAとkWと同じとして良いです。
つまり、kVA値/100V=電流値とkW/100V=電流値です。
位相がずれる場合はその家電製品の定格電流値で計算します。
コンセントに流れる電流はこれらの電流値を加えたもので、コンセントの電流容量以下であれば問題ないですね。

> ACアダプタの場合は、例えば12V1Aのものの場合12Wと計算して良いのでしょうか?それとも100V*1A=100Wとすべきなのでしょうか?

ACアダプタの先に接続される電気機器の消費電流によって電流が決まります。ACアダプタの定格電流が消費電流ではありません。
しかしACアダプターの定格では12V出力で定格電流1Aなら、最大1Aまでの電気機器を接続して使えるということです。
従って最大1で2Vx1A=12Wの消費電力までが消費されると見積もっておけば、それ以上にはならないということです。
しかし、ACアダプター自体、熱を持ち電力を消費しますので、12Wにその分を加算して15W程度に見積もっておけば良いかと思います。
すると最大15W/100V=0.15Aの電流値(実効値)と計算すればいいでしょう。

> それとも100V*1A=100Wとすべきなのでしょうか?
これは間違いです。
しかしACアダプタから
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KW=KVAと考えて実害はないです。
でもACアダプタ12V1Aは消費電力じゃないです、供給可能な電力です。
例えば、カタログ上の車の最高速度が300km/Hだとして、300km先まで行くのに1時間で行けると考えるような物、実際は高速道路でも100km/Hでしか走れないので300km先は3時間かかります。

話を戻してACアダプタの表示でなく、その先に繋がってる器機(パソコンとか)に表示されてる【消費電力】を見てください。
ACアダプタが12V1Aでその先の器機が12V0.03Aなら消費電力は0.26W又は0.26VA

 
 
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QACアダプターの電力量?

細かいことですいません。

最近の電気製品で ACアダプターを使用する物って結構あると思うのですが このアダプターの電気の使用量って どの位なんでしょうか?

たとえば、ADSLモデムのアダプターには
 入力 AC100V 50~60Hz 20VA
 出力 AC18V 800mA

と 記載されています。

一時間に 何ワットって事なんでしょうか?

Aベストアンサー

私が使用しているADSLモデムのアダプターの規格表示では、入力AC100V 15VA 
  出力AC18V 600mA
実測値 無負荷で4W 動作中で5~6Wです。
おそらくokhstさんの消費電力は6~8W=8WH 1時間に6―8ワットでしょう。

他のACアダプターも調べました
11VA表記で3W  無負荷時 1W
15VA表記で6W  無負荷時 4W
17VA表記で10W  無負荷時 3W
以上のことから規格表示の名板から消費電力をはっきり読み取る事は出来ないと思います。

QACアダプターの消費電力の件

初めてこの 教えて に質問を致します。
下記の事を教えて下さい 宜しくお願い致します。

ACアダプターの消費電力を知りたいです。
仮に  入力 AC100V ・ 出力 DC10V ・ 出力電流 100MA使用時・ のACアダプターの場合。
この時 AC100Vの方の消費電力は 何Wになるのか 計算式を教えて下さい。

Aベストアンサー

>この時 AC100Vの方の消費電力は 何Wになるのか 計算式を教えて下さい。

10V×0.1A÷変換効率(※)=消費電力W

※交流100V→直流10Vへ変換する際の効率。どんな高性能なACアダプタでも100%未満になる。

計算式としては上記のようになる。
変換効率については基本的に非公開なので計算で実際の消費電力を求めるのは不可能。
ワットチェッカーなどの消費電力を測定出来る機器を使わなければ分かりません。

まぁ、ACアダプタがそこまで高効率とも思えないし変換効率は6割7割程度なんじゃないかな?
仮に変換効率70%だとすると10V×0.1A÷0.7≒1.43W、60%だと10V×0.1A÷0.6≒1.67Wって感じになりますね。

Q入力電力と消費電力

電気の疎いので初歩的かもしれませんが、電化製品の

Input Current 入力電力
Rated Consumption Current 定格消費電力

の違いというか関係を教えてください。

製品のACアダプタの仕様には、Input Currentという項目があります。

定格消費電力とは、ACアダプタの消費電力を通常指すのでしょうか。あるいは、製品としての消費電力を指すのでしょうか。
(両方あり?)

ACアダプタには
入力:100-240V 0.5A
出力:+5V 2.5A

とあります。

Aベストアンサー

No.2です。
> ここの省令の定格消費電流とイコールでないので、悩んでいます。
・はい。
この、ACアダプタのインプット側の交流電力と、ACアダプタがドライブできる家電品の直流最大消費電力の差が「無効電力+ACアダプタ自体の消費電力・・・つまりロス分」になります。
この無効電力の存在が、直流と交流の違いでもあり、直流には無効電力は存在しません。

力率100%で、アダプタ自体の消費電力が仮にOであったら、交流から直流に変換できた場合は、省令の定格消費電流とイコール(理論値)になります。
しかし、実際は、交流から直流にACアダプタのような簡易設備で変換した場合、大きなロス分が発生します。
このため、入力側電力値と、ACアダプタが供給できる実電力値はイコールにならないのです。

下記URLでは、モーターを例に説明していますが、簡易型ACアダプタはモーター以上に無効電力を含む変換ロスが発生します。
http://www.tepco.co.jp/corp-com/elect-dict/file/yu_002-j.html

もっとも、ワールドワイド対応のマルチボルテージのACアダプタの場合、変換効率よりも小型軽量などの利便性を優先しています。

No.2です。
> ここの省令の定格消費電流とイコールでないので、悩んでいます。
・はい。
この、ACアダプタのインプット側の交流電力と、ACアダプタがドライブできる家電品の直流最大消費電力の差が「無効電力+ACアダプタ自体の消費電力・・・つまりロス分」になります。
この無効電力の存在が、直流と交流の違いでもあり、直流には無効電力は存在しません。

力率100%で、アダプタ自体の消費電力が仮にOであったら、交流から直流に変換できた場合は、省令の定格消費電流とイコール(理論値)に...続きを読む

Q電力の単位KWとKVAの違いと換算方法

単位KWとKVAの違いが分かりません。どっちも電圧E×電流Iじゃないんですか?換算方法とかあれば教えてください。

Aベストアンサー

KWはその装置の消費する本当のエネルギーで有効電力と呼ばれます。
KVAはその装置にかかる電圧の実効値と電流の実効値を
かけたもので皮相電力と呼ばれています。

皮相電力[kVA]から(有効)電力[kW]への換算は、
有効電力=皮相電力*力率 
でこの力率は電流の位相と電圧の位相が完璧に一致している抵抗のような負荷の場合は1になります。
逆に,コイルやコンデンサ成分のあるような負荷(モータなど)は位相がずれるためにこれより小さく(普通0.8くらい)になります。
なぜこのような2通りの表現があるかというと,皮相電力が規定してあると電流絶対値が決まりますので,必要なブレーカの容量,電線の太さなどが決まります。
電力だけだと,決まりません。

Q「消費電力」と「消費電流」について

電気機器で「消費電力(W)」もしくは「消費電流(A)」といった
表記がありますが、
(消費電力W)=(電圧V)×(消費電流A)
の式にあてはまるのでしょうか?

例えば100V電源で使用する機器の「消費電力(W)」が300Wなら、
「消費電流(A)」は3Aということになるのでしょうか?

また上記の場合、-48V電源なら「消費電流(A)」は
どの様に計算するのでしょうか?

お分かりになられる方がいらっしゃいましたら、
何卒よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

交流の消費電力は
P=VIcosθ
です。

θはVを基準としたIの遅れです。このcosθは力率と言われるものです。
VIは皮相電力で単位はVA(ボルトアンペア)です。VIcosθは有効電力、VIsinθは無効電力です。単位はともに、W(ワット)です。

コンデンサーに交流を流すと、電流の位相は電圧Vよりπ/2遅れるので、θ=π/2ですからcosθ=cos(π/2)=0となり、電力は消費されません。

インダクタンス(コイル)に交流を流すと、電流はπ/2進むので、θ=ーπ/2ですから、矢張り、電力は消費されません。

抵抗だけの時はθ=0ですので、cosθ=1となり、消費電力はP=VIとなりません。

一般に、電器機器には抵抗、コンデンサー、コイルが複雑に絡んでいますので、cosθ=1ではありません。
したがって、交流の場合、消費電力は
P=VI
とはなりません。
以上。

Q未使用時のACアダプタの消費電力

ACアダプタをコンセントに挿せば、その先の器具が有ろうと無かろうと、中で2つの電線はトランスを介してつながりますよね。
ということは抵抗(インピーダンス)が高いだけで多少の電流は流れると思います。この時の電力はどの程度のものなのでしょうか。

Aベストアンサー

つまり、ACアダプタの待機電力という解釈でよろしいですか
以前同様の疑問を抱き、調べたところ数ワットであるということでした
http://www.yasuienv.net/WastePower.htm
http://raijo.aa0.netvolante.jp/electronics/watt/

また、メーカーも着目しています
http://www.nttdocomo.co.jp/corporate/eco/report/2002/implemen/index_04.html
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/20010405/sony.htm
http://www.sanken-ele.co.jp/news/contents/20000509.htm

QVA(ボルトアンペア)とは??

家庭で使う電力のチラシを見てましたら、VA(ボルトアンペア)という単位が出てきました。
W(ワット)とは違うんですよね?

この単位はどの様な時に使用されるのでしょうか?

Aベストアンサー

基本的にワット=電圧×電流ですね。
詳しいのがありましたので貼り付けます。

≪Watt(W)

 工率や反射率,仕事率や電力などを表わす単位。力学でも電磁気学でも用いる。電力では 1 V の電位差がある2地点間を 1 A の電流が流れるときに 1 W。



VA ボルトアンペア

 消費電力の表示例。機器に投入される電気エネルギーを示す。 W は実際に使われたエネルギー(有効電力)を示す。電球のような単純な機器なら VA と W は同じだが,モーターなどコイルを使う機器では,そのロスのために VA と W は一致しない。インバーターエアコンなど家庭製品の一部は,起動時やフル回転時に大きな VA を必要とするが,運転が安定すると低下する。カタログには,この状態の W が表記される場合が多い。
 電気料金は W で計算するが,効率が異なると,電気会社が使用者に送らねばならない電圧電流が変わってくる。東京電力は効率(力率)を平均85%とし,それより効率のよい工場などでは料金を割引,逆は割増料金を求めている。≫

参考URL:http://www2.nsknet.or.jp/~azuma/ta/ta0038.htm

基本的にワット=電圧×電流ですね。
詳しいのがありましたので貼り付けます。

≪Watt(W)

 工率や反射率,仕事率や電力などを表わす単位。力学でも電磁気学でも用いる。電力では 1 V の電位差がある2地点間を 1 A の電流が流れるときに 1 W。



VA ボルトアンペア

 消費電力の表示例。機器に投入される電気エネルギーを示す。 W は実際に使われたエネルギー(有効電力)を示す。電球のような単純な機器なら VA と W は同じだが,モーターなどコイルを使う機器では,そのロスのために VA と W ...続きを読む

Q電気の単位

電気容量の単位でVAなどが出てきますが、VAとはW(ワット)と同じ意味ですか?
たとえば100VAをW(ワット)に変換するといくつなりますか?どうやって変換するか教えてください。

Aベストアンサー

この世の中は「力を使って、重いものを動かし」て仕事をしていますね。

1)上の「・・・」のことを仕事をしたといいます。

2)人間は電気を発見してから、発熱発光、動力の仕
  事を、電気にさせています。

3)電気は、★電圧と言う力を使って、★「電気を帯びた粒子を何百個かを動かして」仕事をしています。

4)ここで私たち人間は、電流の微粒子は小さすぎて多すぎて、動きも早いので、★「”電荷を帯びた微粒子を”」、覚え切れませんのであなたが本を見てください、「1秒間に・・・クーロン個、動かした場合、つまり、流した場合を★1アンペア」
 といって計算することに、世界中で統一しました。

5)人間は、電熱器、蛍光灯、モーターと言う電気の仕事場を作って、そこに電流を流して仕事をさせています。してもらっています。そういえますね。

●あなたの質問に、今大事なことは、熱、発光、動力の違った減少が仕事になるかの疑問はあとにして、電圧の力で電流を流した根本部分で、仕事をした値を計算することです。

6)仕事をした量(値)を判定するには、当然、使った力と動かした量の2つが関係しますから、

★「電圧Vx電流A」 で計算して決めます。

これが公平。動かした距離や数だけでは、重いもの軽いものがありますから、使った力も考えてやらないと、不公平ですよね。

7)ところで、電流の値は1秒間で決めたのですから
★「電圧Vx電流A」の計算式は ★1秒間の仕事量
言い方をかえると、★仕事の速さ、スピードです。
 
単位は、(仕事の王様)蒸気機関車 を発明したワット博士の名前をつけることにしました。と言うわけ。

●●ワットの値は、その電気器具装置で電気が1秒間に連続し続けているであろう、仕事量、仕事のスピード、を表わすもので、仕事率とも言うこともある。

★いいですね。ワットは、1秒間の仕事量ですよ。
ワットの値は、1ヶ月使用した電気量を計算して料金を徴収するなどすべての計算の基本になります。

●電気の仕事場に到達するまでの★途中電気部品、大きい物では 3300Vの電圧を最適な家庭用使用電圧値100Vに下げる変圧器、小さくは、コンデンサー、デジカメ用の充電器などがありますが、部品として大切なのは、電力の計算値ではなく、部品が絶縁破壊しない安全限度の電圧はV何ボルトか、と、絶縁物が電流の発熱温度で焼けない限度の電流値Aは何アンペアか、なので、テストしたものを単に並べてVAと書いたものです。

VAと文字を並べただけでは、味もそっけもないので、この部品の電力消費の概算に役立つように掛け算した値を50KVA,18VAなどと示します。然しこの数値を見せられると、かえって分からなくなります。 

電気部品は、本当の仕事場ではなく、途中の部品です。とはいえ必ず、電圧を加えて電流を通過させるものですから。VAのそばに、必ず使用する電圧を付記します。

例えば、NIKON のデジカメ充電器では、入力容量18VA(100V)、25VA(240V)と2つ書かれています。電気部品としては、特殊です。
18VA(100V)は、100V で使ったとき、電圧と電流を掛け算すると、18ボルトアンペアですよ。
25VA(240V)は、240Vで使用すると、この部品の電圧と電流を掛け算すると、25ボルトアンペアですよ、だから電流を知りたかったら、旅行先の外国の電圧240で割算すると充電器に流れる電流が出ますよ。といっているわけです。
25÷240=?アンペア。計算してください。

●電気器具装置全体の電力(消費電力)を計算する時には、全体の電力消費の率、これを電力消費率を、力と率を取って、力率(リキリツ)といっています。
 この電気機械器具装置は、電力会社の電気に全部仕事をしてもらっているか、それとも、何%か、電気器具装置から、返還されて、戻されている電力分があったら差し引き計算しないとならないので、電力会社の方では、電気に仕事をさせた率が100%(計算する時は1を掛ける)か、85%(計算する時は0.85を掛ける)で計算し、電気料金を請求するのです。

●1部品のコンデンサーや充電器には、全体の力率(リキリツ)など分かりっこありません。ですから充電器は部品としは、最悪自分の体の力率が100%として考え、VAx1ワットと考えます。部品のVA(ボルトアンペア)値をそのまま機械的に単位をワットに切り替えるとよいと言う、電力消費の目安にはなります。VAを皮相電力と言うこともあります。

★しかし、コンデンサーC部品の仲間は自分の体の力率は構造上0%と分かっているので、コンデンサーの部品としての消費電力は、VAx0=0ワットです。
電気料金は支払わなくてよい。

あなたの質問は大元の仕事の意味を知っていないと理解できない、大変面倒な問題です。説明する方は、大変なのです。
●初めからはなかなか聞けないことですから、これを機会に根本から覚えてね。知らない人か多いのです。


 ●★内緒の話、このVAボルトアンペアを掛け算した値は、あとで説明する(但し正弦、余弦、微分、積分と言う計算過程を経て、実用化したもので、ちょっと難しいなー、時間がないから省略ですね!
その難しい一端を紹介しておきましょう。 
 交流電圧100V、15A 流れたから電力1.5KW と簡単に言っていますが、100V、15A 

●の値は、実は、効果が100Vの直流電圧、と15Aの直流電流に相当すると言う直流の値を使って、実用化を計ったものです。専門の方で、100Vのことを実行値と呼んでいます。毎瞬間波打って変動した電圧、電流、電力、を計算していてはたまらないと言うわけです。 難しいでしょう。これを知って、話を聞いてください。途中ですが終わります。

よく、せっかく長時間かかって書いたものを1瞬にして消えてしまうことがしょっちゅうなので。そろそろ
心配。

この世の中は「力を使って、重いものを動かし」て仕事をしていますね。

1)上の「・・・」のことを仕事をしたといいます。

2)人間は電気を発見してから、発熱発光、動力の仕
  事を、電気にさせています。

3)電気は、★電圧と言う力を使って、★「電気を帯びた粒子を何百個かを動かして」仕事をしています。

4)ここで私たち人間は、電流の微粒子は小さすぎて多すぎて、動きも早いので、★「”電荷を帯びた微粒子を”」、覚え切れませんのであなたが本を見てください、「1秒間に・・・クーロン個...続きを読む

Q電力の加算

電力の加算はどのようにしたらよろしいのでしょうか?
整流回路がN個あって、整流後の整流回路1個の出力がP[W]
だとしたとき、合計の出力電力としてNP[W]になるような回路を
作製したいと考えております。
(おそらく純粋に1個のN倍の電力を合計で得ることは難しいのかも知れませんが...)
若しくは、整流後の出力電圧を加算できる回路を作製したいと
考えております。
(この場合、1個の出力電圧V[V]のとき、合計でN倍になるような回路を作製したいと思います。)
何方かご教授頂ければ幸いです。
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

電圧を足すほうは、(整流回路の交流側入り口を変圧器で直流的に絶縁し、それぞれの整流回路が所定の耐電圧で絶縁されていることを確認した上で)整流回路出力を直列に接続すれば、足しあわすことができます。

電流を増やすのは、それぞれの整流器の電流分担を適切にしてやる工夫が必要になります。
(大抵は、整流器前後に電流を制御する回路をつけて、そいつでバランスが取れるような制御をしています。)

Qコンセントに接続する容量計算に関して

すいません。素人の質問でございます。
15A(1500W)までと書いてあるコンセントがあります。

これにいろいろつなぐのですが、
300Wのものは5台まで接続可能と考えてよいでしょうか。

それとも交流なので力率(0.8程度)を考慮して
1500W * 0.8 = 1200W ということで、4台までしか接続できない。
となるのでしょうか。
(5台接続はサポートされないとなるのでしょうか。)

個人的には、接続する機器側に300Wと書いてあるので、
それを足したのが15A(1500W)を超えなければいいんじゃないかと
思うのですが。

アドバイスを宜しくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは

ありきたりに回答してみます(__)
容量計算は単純に消費電力(定格)、例えば300Wなら、最大で30(W)0×05(台)までと考えて結構です。

>交流なので力率(0.8程度)・・
電気に詳しい方なのですね。
この力率、私も昔、電気科を卒業のため・・いまは忘れましたが・・お気持ちわかります。
普通、この力率は、容量計算には使いません。
理由は目安としての計算方法なため。
ちなみに、常にMAXで使用はお勧めできません。
例えば、ケーブルが、熱をもつ等のことが、まれにあるからです。
以上、参考にならなかったら、ごめんね。


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