電気A,V,Wについて

Question

電気A,V,Wについて

普段何気なく使ってる家電ですが、自分は特に音楽をやるので、電気の基礎知識を身に付けたいです（音にも関係してくる）。正直、A,W,V,Ωに関する知識ありません。機材を買う上でも、これから使用するにしろ、必要不可欠な知識です。

例えば、タップ。元々のコンセントに何がどう入ってきていて、延長タップで電気が分岐？されて、６口のタップならどう分岐してるとか、一番大事な電気を食う機材はここに接続したほうがいいとか・・・あと、機材の説明に書かれてる125V,15Aとかも意味わかりません。効率よく、無理なく、機材に負荷をかけることないように知識をつけたいんですが、どこで調べればいいのか分かりません。

そんなことが書かれてるサイトなどあれば教えてもらいたいです。また、オススメの本などでもいいです。

sailor · Accepted Answer

車を例に取った説明では＃５の方が書かれているほうが適切でしょう。
Ｖは道の幅というより車の速度で、Ａは車の通行量、Ｗは終点まで届いた車の数でたとえる方が理にかなっていると思えます。そして電線の太さが車線の数です。電線の太さというのはΩの違いとなって現れる項目で太いほどΩが小さく（Ωは逆数なので小さいほど道幅は広い）なります。

このたとえで言えばタップなどの許容量を越えたＶやＡを通そうとすると、交通事故や渋滞が起こるとい事ですね。電気で言えばショートや発熱を起こして危険だということです。

機器には必ず定格電圧（Ｖ）は記されているはずなので、Ａが書いてあればそのままの値を読めば良く、Ｗで表記してあれば電圧で割った数値がＡになると考えればいいでしょう。タップなどの表記も同様ですが、タップなどの場合は消費電力ではなく許容電力ですので、これを超えてはいけないという表記です。どちらの表記であっても変換することは簡単ですので、Ｗに統一して変換して、合計がタップなどの許容量を超えない範囲で使用すればいいでしょう。機器によってはＶＡという表記がされている場合がありますが、厳密に言えばこの値はＷとイコールではないのですが、Ｗと読み替えてしまっても問題が出ることはないでしょうからＷと読み替えてください。例えば５０ＶＡは５０Ｗと考えて良いということです。この表記はＡＣアダプターなどに良く使われています。

それから、壁などにあるコンセントですが、普通平行刃のコンセントはひとつあたり１５００Ｗまでで、例えば２口あった場合でも合計は２０００Ｗまでというのが普通です。これは、コンセントの手前の配線やブレーカーの許容量が２０００Ｗまでで作られるからです。２口以上あっても２０００Ｗを超えることはできませんので要注意です。この２０００Ｗの制限ですが住宅などでは、エアコンや電子レンジなどの専用コンセントを別にすれば一部屋あたりと考えても先ず間違いないでしょう。つまりひとつの部屋ではコンセントが何箇所あっても合計で２０００Ｗまでしか使えない場合が多いということです。消費電力の大きな機器をつなぐ専用コンセントは、屋内配線やブレーカー独立しているのですが、通常の壁のコンセントはひとつ回路から分岐されているためです。また、変換する際にＷに変換することをお勧めしたのは、機器の種類によってはＶ×Ａ＝Ｗとならないものがあるので、Ｗ表記のものでＡを求めた際に誤差が出る可能性があるからです。なぜこの誤差が出るのかは力率とか厄介な話になるので、ここではそういうこともあると覚えておいてください。

おまけ、各機器のコードやタップ類は長さがあまっても束ねたりせずに、ルーズな状態にしておきましょう。あまったコードをきっちりと束ねていまう方がいますが、これはよくありません。コンセントの電源が交流であるため電磁誘導という作用のため発熱を招くからです。よほどひどくない限り事故に至ることはありませんが、電源の配線は出来る限り短くし、消費電力の大きなものは出来る限りタップなどは使わないようにし、あまった配線は束ねたりしないことを守り。タップなどを使用するときはタップに接続する機器の消費電力（Ｗ）の合計がタップの許容電力（Ｗ）を超えない範囲で使用すること。壁のコンセントは口数が多くても合計で２０００Ｗまでで、１口当たりは１５００Ｗまでしか使えないこと、一般の家屋では部屋あたり２０００Ｗを超える事もできない場合が多いことを覚えておけばいいでしょう。

Executione · Answer

＞その数値（W）はVとAの数値によって「変動する」ということですか？

そうです。
式で書くと、W=V×A　（←変な書き方ですがやむを得ず。本当は、電力P＝電圧V×電流I）
コンセントで考えれば、Vは100V一定なので、機器によって電流が変わっているという事になります。

＞また、Aというのは変動せず、接続する機器毎に決まっているものですか？

これは、上に書いたとおり。Vが変動しなくて、接続する機器によって、Aが変動します。
機器によって電流が変わるのは、簡単に言えば、機器の中にある抵抗が違うからです。

（ただし、これは、コンセントの場合で、通常の電気回路では、Vも変わることもあります。）

＞車で言えば、Vは「車線の数」、

これは、良いたとえではないですね、AとWは良しとしても。

車線数は、どちらかといえば、抵抗にたとえたほうが良いかと思います。
なぜなら、車線数が多いほうが、たくさんの車が流れやすく、狭い道だと渋滞しますね。狭い道を無理やり車を通そうとすると、事故が起こってそこは通行止めになります。
電気で言い換えると、電線が太いほうが抵抗が小さく、たくさんの電流を流すことができます。細い線はたくさんの電流を流す能力（許容電流）がないため、無理やり流すと、線が焼き切れて事故になります。

じゃあ電圧は、どうたとえるか。坂道ですね。
ただし、車のエンジンもブレーキもかけない状態。
平らな道だと、車は動きません。車線数（抵抗）も関係なく動きません。
電圧（電位差）がないと、電流は流れません。抵抗値に関係なく流れません。

ゆるい坂道では、少しずつ車は動きます。坂道はゆるいけど、車線数が多い（抵抗が小さい）とたくさんの車が動きます。車線数が少ない（抵抗が大きい）と車もほとんど流れません。
低い電圧（電位の差が小さい）では、少し電流が流れます。抵抗の大小で電流値も変わります。

急な坂では・・・もう、言わなくてもわかるかと思います。

ただし、こういうケースもあります。
かなり急な坂（大きな電圧、電位差）であるが、車がほとんどいないために、交通量（電流）が流れない。
静電気などがそうです。数千ボルトもあるのに、電流がほとんど流れないので、道路の真ん中に立ってても、車が来ないので危険ではない。
急な坂で、大量の車が一斉にやってきたら、とても危険。これは、雷ですね。

話が脱線して来ましたので、この辺で。

komaas88 · Answer

＞車で言えば、Vは「車線の数」、Aは「通ってる車の量」、Wは「それで運んだ人数（仕事量）」という　のを見ました。

その器具の許容量と言う観点から見れば車線の数は　Ａ　です。Ｖ　は一般道路が１２５Ｖ、高速道路が４００Ｖ　とかいうことが出来そうです。

実際に走っている状況をたとえると少し違います。Ｖ　はスピード、Ａ　は通過する車の瞬間的な台数、でしょうか。Ｗ　はその一定時間内の通過総量です。Ω　は道路の幅員、あるいはカーヴ　などで表現できそうです。

ご参考になれば。

この説明からいくと、Wというのは仕事量なので、接続した状況に対して出てくる答え　なので、その数値（W）はVとAの数値によって「変動する」ということですか？

また、Aというのは変動せず、接続する機器毎に決まっているものですか？

Executione · Answer

大体、ほかの方が書かれていますので、そのほかの補足を書きます。

A,W,V,Ωに関する知識や無理なく、機材に負荷をかけることないように知識は、第2種電気工事士などの本に書かれています。
しかし、本も安くはないので、ネットで検索したほうがいいかもしれません。
オームの法則、電気回路などで調べれば、わかりやすいページも見つかるともいます。
コンセントやコード、ブレーカーの話も電気工事士の本に書いてありますが、許容電流や分岐回路で検索すると、いろいろわかると思います。とはいえ、調べにくいので、参考サイトを書いておきます。
http://www.kdh.or.jp/safe/document/knowledge/

大事な部分は、

・電線編の「コード類の許容電流」

タップは、通常よく見かけるものは、ビニル平形コードです。線の太さが1.25平方ミリメートルですから、12アンペアの電流までしか流せません。コンセント１つは、15アンペアですがコード自体は12アンペアなので要注意です。たくさん機材をつなげても合計が12A以下(およそ1200W)までです。
(コンセント１つは、15A、1500W以下ですが。)

・分電盤編の「分岐回路」

家庭にもどこかにあると思います。
図の右側の分岐開閉器（この例では３つ）は、配線用遮断器といい、普通、ブレーカーと呼んでいる黒いやつです。普通の家庭では20Aと書いてあります。単純計算では、１つのブレーカーにつながったコンセントからは、20Aまで使えることになります。しかし、このブレーカーに何がつながっているのか、実際は配線図がない限り不明です。
たとえば、部屋の壁に複数のコンセントがあった場合、1箇所にまとめられているかもしれませんし、隣の部屋のコンセントにもつながっているかもしれません。あるいは、しょうめいきぐともつながっているかもしれません。したがって、20Aフルに使えない可能性は大きいです。

コンセント1つは15Aですが、タップの制限で12A、もう一つのコンセントからもタップをつなぐと、24Aでオーバーになります。じゃあ、隣の部屋からつなごうと思ったら、実はブレーカーが同じところだった、ということもありえるのですね。まぁ、一つのタップから、フルに12Aも使うことはほとんどないと思いますが、電子レンジ、電気コタツ、電気ストーブ、ドライヤーなど発熱が大きいものは、1つでも10A前後と大きな電流になるので、危険です。

音楽の機器で、消費電力（あるいは電流）がこんなに大きいものがあるのかどうか存じませんが、一応、知識として知っておいたほうがいいかもしれません。

電圧は、通常、100Vがほとんどだと思いますので、125V用と書いてあっても、それは100V用のことです。将来、大掛かりな機材で200V用が登場することもあるかもしれませんが、コンセント自体の形が違いますので、絶対に100V用には入らないようになっています。なので、電圧はあまり気にしなくていいです。ワット数か、ワット数÷100Vの電流で考えてください。

sailor · Answer

Ａ（アンペア）は電流の大きさです。Ｖ（ボルト）は電圧の大きさです。そしてＡ×ＶがＷ（電力）になります。
Ω（オーム）は電気抵抗を表す記号で、この数値が大きいほど電気が流れにくくなります。

例えば日本ではコンセントの電圧は１００Ｖですから、１５Ａの電流が流れれば１５００Ｗということになります。テーブルタップなどに書かれている１２５Ｖ１５Ａという表示は電圧は１２５Ｖまで電流は１５Ａまで、どちらか片方でもこの値を超えて使ってはならないという意味の表示です。６口のタップの場合はコンセントひとつ当たりの最大電流は１５Ａまで、そしていくつか同時に差し込んだ場合はその合計が１５Ａ以内で使えということです。そして消費電力の大きな機器は出来るだけテーブルタップなどは使わずにコンセントにじかに差込む事をお勧めします。ここでΩが出てくるのですが、電線には必ず電気抵抗があります。そしてこの電気抵抗は配線が長くなるほど、細くなるほど大きくなります。Ｅ＝Ｉ・Ｒ　こんな式を見たことはありませんか？有名なオームの法則ですが、ここでＥは電圧をＩは電流をＲは抵抗を指しています。

電線にある電流が流れたときに電線の両端には電流と電線の持つ抵抗とを掛けた値の電圧が発生するという意味ですが、長く抵抗値の高い電線に大きな電流を流すと、電線の抵抗値×電流分だけ、電圧が落ちてしまう（電気の入り口と出口で電圧の差が出る）ということになるのです。そして、この落ち方は電流（消費電力）が大きいほど大きくなるので、大きな電力を使う機器は出来るだけ配線の延長などはしないほうがいいということです。

後は音楽関係でΩが良く出てくるとすれば、アンプやスピーカーやマイクでしょうか。これらは同じΩの記号を使いますが抵抗とは呼ばずインピーダンスという言葉を使います。実はオームの法則が単純に計算どおり成り立つのは直流電流か、使う機器がヒーターのような単純な抵抗の場合のみで、交流電源であるコンセントなどの場合や音楽信号やコイルを用いたスピーカーなどでは、それ以外のファクターがあるため、それも計算に入れないとなりたたないのです。そこまで書くと話が煩雑になり過ぎますので、ここではスピーカーやアンプなどのコイルや交流信号を扱う物ではインピーダンスという言葉を使うということだけ覚えていてください。

さて、本題に戻してアンプの場合ですが出力インピーダンスｘｘΩ等の表示があると思いますが、これはこのアンプにつないでも良いスピーカーのインピーダンスを示しています。アンプの場合は書かれたインピーダンスより小さな値のスピーカーをつないではいけません。例えば出力インピーダンス８Ωと書かれたアンプには８Ωよりインピーダンスの小さなスピーカーはつないではいけません。場合によってはアンプを壊す可能性もあります。逆にスピーカーのインピーダンスが指定よりも高い分には出力は小さくなってしまいますが大丈夫です。アンプのスピーカー端子に出力できる最大電圧が決まっているので、そこにインピーダンスの小さなスピーカーをつないでしまうと、アンプに流れる電流がアンプの設計を超えて（電流は電圧÷抵抗です）しまうためです。そしてアンプの最大出力は指定された範囲で一番小さなインピーダンスのスピーカーをつないだ場合の出力です。

スピーカーの場合はインピーダンスについてはアンプの項で述べたとおりですので割愛します。スピーカーを使う上でもうひとつ重要なのがＷ（最大許容入力）の表示で、こちらはこれ以上大きな電力を入れると壊れますという表示です。従って１００Ｗの出力のアンプに１０Ｗしか許容入力がないスピーカーをつないでボリュームを上げると壊れます。逆にアンプの出力よりスピーカーの許容入力が大きい分には問題はありません。

後はマイクですが、マイクにもインピーダンスがあります。マイクの場合はアンプ側の入力インピーダンスがマイク自体のインピーダンスと同じか高い必要があります。アンプ側のインピーダンスがマイクのインピーダンスより小さいと、マイクのダイアフラム（振動板です）に電気的にブレーキが掛かってしまい、本来の性能を発揮できません。

ざっとこんな感じですが、オームの法則、交流回路、電力、インピーダンス等のキーワードで検索すると色々出てくるでしょう。

rukuku · Answer

こんばんは

日本ではコンセントの電源は100Vですので、それを前提に説明します。

＞機材の説明に書かれてる125V,15Aとかも意味わかりません。
125Vは絶縁の限界です。日本国内の場合、コンセントの電源は100Ｖです。工場や家庭の特種な場合で200Ｖが使われていますが、コンセントの形が違いますので刺さりません。ニッパー・半田ごて・圧着端子・コードストリッパーなどの道具を使わない限り心配する事はありません。

15Ａは流せる電流の限界です。
こちらは、注意してください。電線は流せる電流に制限があります。許容量以上の電流が流れると、過熱し、場合によっては発火します。

Ｗ＝Ｖ×Ａ
ですので、100Ｖ電源の場合、Ｗ÷100がＡです。
たとえば、100Ｖ・1500Ｗのドライヤーは15Ａの電流が流れています。

kernel_kaz · Answer

ずばり、質問している内容は小学校の理科だな。

電気A,V,Wについて

車を例に取った説明では＃５の方が書かれているほうが適切でしょう。

＞その数値（W）はVとAの数値によって「変動する」ということですか？

＞車で言えば、Vは「車線の数」、Aは「通ってる車の量」、Wは「それで運んだ人数（仕事量）」という のを見ました。

大体、ほかの方が書かれていますので、そのほかの補足を書きます。

Ａ（アンペア）は電流の大きさです。

こんばんは

ずばり、質問している内容は小学校の理科だな。

この回答への補足

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＞車で言えば、Vは「車線の数」、Aは「通ってる車の量」、Wは「それで運んだ人数（仕事量）」という　のを見ました。