電気炉の電力の計算方法を教えてください。 -電気炉の電力の計算方法を- その他（自然科学）

Q3相電動機の消費電力の求め方

３相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧　２００Ｖ
定格電流　　１５Ａ
出力　　　３．７ＫＷ

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Ａです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力　2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか？
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

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Qニクロム線の抵抗・線径・発熱量について

100Ｖで600Ｗのニクロム線があります。線径は約0.６ｍｍです。この抵抗は約16.5Ωです。
---------------------------------------------------------------------------------------------
このニクロム線を直列に２本繋ぐと300Wで約33Ωだと思います。（以下全て100Ｖの設定）
しかし、ニクロム線は赤くならないと思いますが、発熱量は600Ｗの半分と考えていいでしょうか？
.....とすれば、仮に600Ｗのニクロム線を半分に切って300Ｗとすれば、発熱量は600Ｗの２倍になって赤くなり断線すると思いますが、この...続きを読む

Aベストアンサー

No.2に示したURLの「ニッケルクロム電熱線」の「NCHW1」をご覧になってください。線径に関係なく最高使用温度は1100度になっています。つぎに「温度特性チャート」の「電熱線・温度電流特性」をご覧になってください。線径0.2mmを見ると1100度で2.6Aになっています。これは直線上の電熱線を空気中に水平に張った場合の数値であることに注意してください。コイルにする場合には安全度を十分に見込んでください。

参考に示したニクロム線を使うわけではないので、ご使用のニクロム線の仕様を取り寄せてください。

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Qブレーカー容量のだしかた

ブレーカーの定格電流のだしかたを教えていただきたいのですが？
単相１００／２００Ｖのときと、三相２００Ｖのときです。
例えば２０Ｋｗのときはどうすればいいのでしょうか？のように例えを入れてくだされば幸いです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

＞１２０００/（２００/１．７３２）＝３４．６４Ａでいいのでしょうか？このような場合ブレーカー容量は４０Ａでいいのでしょうか…

ブレーカー容量は電線の太さで決まり、電線の太さは許容電流と電圧降下で決まります。
許容される電圧降下を1%とすれば、電線こう長12mまでVVケーブル8mm2でよく、ブレーカーは40Aです。
電線こう長が12mを超え21mまでなら14mm2で50A、21mを超え33mまでなら22mm2で75Aとなります。
電圧降下が2%とか3%とかまで許されるなら、電線こう長はそれぞれ2倍、3倍となります。

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Q比重の単位って？もうわけわからない・・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか？？
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部ｍに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね？

・・・全く意味が解かりません。普通、単位は全部揃えて計算するものですよね？？...続きを読む

Aベストアンサー

＃3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
（密度＝単位堆積あたりの重さ）
重さを求める時は「体積×密度（比重ではありません）」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100（mm）×100（mm）×6（mm）×7.85（g/cm3）ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
10cm×10cm×0.6cm×7.85（g...続きを読む

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QNをkgに換算するには？

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？一応断面積は40mm^2です。
1N＝9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか？
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

ｋｇｆはＳＩ単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。

＞＞＞
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Ｎの力で引っ張るのと同じですか？」
ということですか？

・・・であるとして、回答します。

４０ｋｇのおもりなので、「おもりにかかる重力」は４０ｋｇ...続きを読む

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Q高温を保持した際のカロリー計算について質問です

密閉された電気炉（三相200V8KW程度）の使用を前提とします。炉内を800℃まで加熱した後20時間保持した場合と1200℃を1時間保持した場合とで、積算熱量としての差を計算から出す事は可能でしょうか？要は加熱温度と保持時間から発熱量が解らないものかと、、、宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

P=√(3)VIcosφ
だから、
V[V]とI[A]、時間t[s]を測定すれば、この場合は、ヒータだけのようですから、力率は100%として、
W=P*t[W・s]=P*t[J]
で、計算できるので、それを使えばいいでしょう。

加熱温度と保持時間から発熱量をもとめるためには、
熱損失がわからなければいけません。温度が変われば、熱損失も変わりますから、単純には計算できないでしょう。

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Q極性試験の必要性

柱上変圧器の極性試験はどんな時に必要なものなのでしょうか？もしよろしければ教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。
変圧器は、１台で使用する場合には問題になりませんが、容量の関係で複数台並列運転させる場合には、単相変圧器の場合極性を一致させる事が必要となります。
（並列運転上、望ましい状態は、変圧器間に循環電流を流さないことであり、そのために上記の事が必要となります）
こんなお答えでよろしいでしょうか。

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Q電源　２００Ｖ単相と３相の違い

電源　２００Ｖ単相と３相の違いについて教えてください。
どう違うのでしょうか？
電気のことはぜんぜん分からないので詳しくお願いします。

あと、２００Ｖ３０Ａ（単相）と書いてるサーバを、２００Ｖ３０Ａ（３相）から電源をとるとどうなりますか？（家庭用電源ではなく、会社の電源です）

２００Ｖ３０Ａ（単相）と書いてるサーバを、２００Ｖ５０Ａ（３相）から電源をとるとどうなりますか？

Aベストアンサー

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住宅の屋内では原則として、三相200Vを使用することができません。ご質問は、会社ということですから、この点はクリヤされますが、そのサーバーが、対地電圧150V以上に耐える設計がなされているかどうかを、確認する必要があります。

> あと、200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V30A(3相)から電源をとると…

前項の問題がクリヤしたとして、次に、質問者さんの会社が、低圧受電か高圧受電かによって、この答えは変わってきます。
電力会社から200Vの低圧で受電し、単相と三相の二つのメーターが付いている場合、原則として単相負荷は単相契約で使用します。何らかの事情で単相負荷を三相契約で使用したい場合は、事前に電力会社と協議し、それなりに基本料金を支払うことが必要です。
6,000Vあるいはそれ以上の高圧で受電し、自社内で200Vに落として使っている場合のうち、電力会社との契約が「負荷契約」であったら、前述の低圧の場合と同じです。
高圧受電で、電力会社との契約が「変圧器契約」であれば、単相負荷を三相配線で使用しても、道義的には問題ありません、ただし、三相変圧器に単相負荷をかけると不平衡が生じ、電圧降下や変圧器の温度上昇を招く場合もあります。事前に十分な技術的検討が必要です。

> 200V30A(単相)と書いてるサーバを、200V50A(3相)から電源をとると…

200Vで30Aということは、6kVAの容量といいます。200V50A(三相)は、17.3kVAですが、そこに6kVAの余裕があるかどうかを検討しなければなりません。単相の電源盤からとるとしても、同じです。余裕がなければ、電線を太くして、ブレーカも大きなものに取り替えることなどが必要になります。
どのような業種の会社か存じませんが、「エアコンのスイッチを入れたら、サーバーまで落ちてしまった」ではしゃれにもなりません。
経験的に、単相にしろ三相にしろ、6kVAもの余裕がある電源盤は、比較的少ないように思います。事前に電気工事業者と十分な打ち合わせをされることをお薦めします。

> 電源200V単相と3相の違い…

すでに三人の方から回答があるとおりですが、まだ出ていないことを補足します。
(なお、既出の一部に明らかな誤解もあるようですが、それを指摘することは、規約違反となり、削除対象とされるので控えます。)
電気の理論には、「対地電圧」という考え方があります。大地に対する電圧です。単相200Vの対地電圧は、100Vしかありません。それに対し、三相200Vの対地電圧は、173Vまたは200Vあります。この違いは、万が一感電した場合の人体に及ぼす危険性に影響します。このため、住...続きを読む

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Qブレーカの極数、素子数とは

ブレーカの表記で２Ｐ２Ｅとか２Ｐ１Ｅとかの
ＰとＥについて教えてください。

カタログで
Ｐ・・・極数
Ｅ・・・素子数
とあるのですが、その意味を教えてください。

Aベストアンサー

専門的な表現は、出来ません。
一般的に、実用する形でお答えします。

P=極数→電極の数
E=素子数→過電流に反応する電極の数

単相100V2線式(一般家庭の電気負荷)→2P1E
単相200V2線式(最近では、IHクッキングヒーター等)→2P2E
単相200V3線式(一般家庭の引き込み【電柱から家に入るもの】)→3P2E
三相200V3線式(一般に動力電源と呼ばれているもの)→3P3E
のブレーカーを使用します。

単相の場合　3本線(L1,N、L2)のうちN線を中性線とし電柱上で、大地間にアースします。
したがって、N線は、漏電しても...続きを読む

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Qダイオードの温度特性について

ダイオードは温度が高くなると、順方向電圧Vdが小さくなる特性を持ち、その傾きは-2mV/℃といわれています。

トランジスタ設計の本や関連ＨＰを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
下記の値を入れて計算すると絶対温度Tが上昇するとVdも上昇する式になってしまいます。
どうしてでしょうか？

Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
　 = 1.785e-3*T

K:ボルツマン定数=1.38e-23[J/K]
q:電子の電荷:=1.602e-19[c]
Id:順方向電流=1e-3[A]
Is:飽和電流=1e-14[A]
T:絶対温度

Aベストアンサー

　
　
　以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、温度Tは300Kとします。

>>　トランジスタ設計の本や関連ＨＰを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<

　ここはぜひ、その式の元の形である
　　I = Is・exp(qV/kT)　…(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば将来ともお得です。
　で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流です。　Egはシリコンのバンドギャップエネルギ、kTは温度Tの熱エネルギです。　Is の成分の詳細説明は専門書にゆずるとして、大局的には
　　Is = A・exp(-Eg/kT)　…(2)
と書けます。
係数 A は今は定数とします。(2)を(1)に入れると、
　　I = A・exp(-Eg/kT)・exp(qV/kT)　…(3)
両辺をAで割って両辺を対数取って V=の形にすると、
　　V = (1/q)｛ kT・ln(I/A)＋Eg ｝　…(4)
あなたが載せたVdの式より少し詳しく求まりました。

　さて、
温度係数の定義は『Ｔだけが変化する』です。そのとき I は（何らかの手段で）一定に保たれてるとします。すると(4)式はT以外すべて定数となるので単純に微分できて、
　　∂V/∂T = (1/q)k・ln(I/A)　…(5)
これが疑問への答です。これに(3)式を入れると、
　　∂V/∂T = (1/T)｛ V－Eg/q ｝　…(6)
温度とバンドギャップと電子電荷だけの式になりました。Eg/q は次元が電圧で、バンドギャップ電圧と呼ばれたりします、その値はシリコンで約 1.11[V] です、この機会に暗記しましょう。(6)式を言葉で書くと

　　温度係数＝（順電圧－1.11 ）÷温度　…(7)
　　温度300k,順電圧 0.65V のとき、－1.5 mV/K ほど。
　　温度300k,順電圧 0.51V のとき、－2 mV/K ほど。

変動は、電流が小さいほど（＝順電圧が小さいほど）□□く、高温ほど□□いんですね。このように使用温度、使用電流、品種、製造ロットによって変わるものなのだ、と覚えてください。

　余談；
詳しく言えば切りがないのですが、 Egそのものも温度Tの関数です。係数Aは回路シミュレータでは温度の３乗がよく使われます。SI単位系に慣れましょう。
それから、他人が書いた式を眺めてるだけでは自分の力が付きません、ぜひ式変形を自分の手で最後までやってみましょう。
　
　

　
　
　以下、Vd,Id の d は省略します、 (q*V/(k*T)) などは (qV/kT) と略記します、温度Tは300Kとします。

>>　トランジスタ設計の本や関連ＨＰを見るとダイオードの特性は下記の式になっていますが、
Vd = ((K*T)/q)*ln(Id/Is)
<<

　ここはぜひ、その式の元の形である
　　I = Is・exp(qV/kT)　…(1)
の式で覚えてください。半導体の理論は根底が exp(エネルギ/熱エネルギ) という関数から出発してるので、この形で慣れておけば将来ともお得です。
　で、
Is 自体も exp(-Eg/kT) 的な電流...続きを読む