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理系出身の社会人ですが、恥ずかしながら消費電力/消費電流の関係について教えて頂きたく。

過去に(私が会社に入る以前の人が)とある機械を、とある会社から購入した時の納入仕様書を見ていて、
機械の消費電力は書いてあったのですが、消費電流が書いてありませんでした。

その機械には専用の電源ユニットがで接続されており、
その電源ユニットは外部のAC100Vのコンセントへ接続されます。

電源ユニットは電圧 DC X[V]、消費電力 Y[W]です。

交流の場合はW = VIcosθでしたが、直流はW = VIでよかったと記憶しています。
つまり、この機械の消費電流は単純に I = Y/X 良いのでしょうか。

電気回路の知識は習ったものの、実務が伴っておりませんので自信がなく質問させていただきました。
この質問は業務そのもので使うものではなく、私の興味本位の質問です。

ご教示のほど、よろしくお願い申し上げます。

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A 回答 (3件)

>この機械の消費電流は単純に I = Y/X 良いのでしょうか。


もし単純に機器の消費電流を求めるのでしたら、DCの場合は
消費電力=消費電流 x 印加電圧 
ですからその通りです。パナソニックでもそう書いていますし、
http://www3.panasonic.biz/ac/j/service/tech_supp …
DCではバッテリー使用時間算定に頻繁に「消費電流」を使い、機器の
カタログ/説明書のスペックに通常表示されます。

ただ今回の場合、「電源ユニット」を介している訳ですが、ここで機器の消費電力
とこのユニットの「電力」表示は一致しない筈です。
例として、ある「安定化電源」の例を挙げます。

入力電圧:AC 100-240V
出力電圧:DC 14V
出力電流:25A
出力電力:350W
この意味は「最大350Wでそのときの電流は350W÷14V=25A」なので、対応
する負荷となる機器の「消費電流」は「25A以下」に収まらなくてはならない、
ということであって、「必ず・常時」接続された機器は25Aを消費するという
ことにはなりません。その電源ユニットに「消費電力」が記されていること
自体は負荷が一定である前提でないと成り立たず、同時にそれは
「電源ユニットが機器動作時に消費する電力」であるということです。

本来なら「その機械の」仕様書に記されている「消費電力」を「電源ユニット
が供給した電圧」で徐して求めた「消費電流」でなくては求める
「>つまり、この機械の消費電流は」の答えにはならないと思います。
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>電源ユニットは電圧 DC X[V]、消費電力 Y[W]です。



>交流の場合はW = VIcosθでしたが、直流はW = VIでよかったと記憶しています。

力率が問題とされない限りcosθ≒1としますので、
交流でもW=VIです。


>つまり、この機械の消費電流は単純に I = Y/X 良いのでしょうか。

電流はなくなりませんので、消費電流と言う言葉は存在しません。
DC側は[消費電力]=VIですが、
そもそもDC電源の出力側の電流で計算する必要があります。

機器としての消費電力が表示されていたとしても効率100%の電源は存在しませんから、
[表示された消費電力]=[DC回路の消費電力]+[電源回路の消費電力]となり、
お考えの計算式は意味が無いように思えます。
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消費電力は、電源ユニットの消費電力???



因みに、消費電流なんて妙な言葉は誰がはやらせたんでしょうか?2次側の電流ってこと?
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Q消費電力の計算について

はじめて書き込みしました。電気関係に詳しいかたには
失礼な質問かもしれませんが、ご返信いただけたらと思い書き込みしました。
内容としては、ある機械の消費電力を求めたいということです。
・電圧がAC100Vの機械の消費電力
・電圧がDC24Vの機械の消費電力
以上です。電圧以外に電流値が必要だと思いますが
電流値を求める方法もわからないので、よろしかったらご指導のほうよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

AC100V
電圧と電流だけでは消費電力は出ません。(力率というものを考慮する必要があります。)
で、電力の測定ですが、最近はテーブルタップのような電力測定器があるので、(器具の電気容量にもよりますが)こういうのを利用するのが楽かと思います。
(測定器で、交流の電力計というのもありますが、電線を4本つなぐ必要があって、なれないとちょっとわかりにくいかもしれません)

DC24V
こちらは、電圧と電流を測って掛け算すれば電力になります。
電流は、電線の途中を切って、そこに電流計をつなぐか、非接触の直流電流センサ(リングの中に電線を通すと、電線に流れている電流を測ることができる代物)を使うことになるかと思います。(非接触センサで、リングを二分割できるものもあり、これなら、電線を切ったりせずに計ることができるので結構便利です)

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。

QDC電源の入力電流と出力電流の関係

一般的なDC電源の出力電流は、入力電流とどのような関係があるでしょうか?
たとえば、入力AC100V 出力DC25V 2AMaxのDC電源の場合、
出力2AMaxで使用したとすると、入力AC側にも、大体2A流れていると考えていいでしょうか?
上記情報は、DC電源を管理するブレーカ選定中に疑問になり、質問しております。

Aベストアンサー

あまりキチンした回答がなさそうなので。
まずAC電源を入力としたDC電源の関係式は以下のとおりです。

  入力電圧×入力電流×力率×電源効率=出力電圧×出力電流

実際は、電流値がそれぞれ時間で一定になっていないので計算式は
飽くまでも試作時の目安にします。

質問者の求めているのはブレーカの電流値であり、それが入力の
AC電源側につけるのであれば、電源の皮相電力から求められます。
皮相電力は、電源に通常記載されています。
大抵、125VAなどと VAの単位で書かれているものです。

もし、AC電源電圧が100Vで電源の皮相電力が 150VAならば
最大で 1.5Aの電流が流れます。
(これは、100V×1.5A=150Wを意味するものではありません)
この場合、余裕を見て 2A程度のブレーカを挿入すれば良いことになります。

電源の皮相電力からブレーカの電流値を求めてください。

突入電流等が無視できない程度発生するときは、電源の仕様書等に
書いてはるはずなので参照してください。

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。

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。

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40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

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

Qバッテリーの使用可能時間を計算する方法

バッテリーの使用可能時間を計算する方法を教えて下さい。

例えば、蓄電容量80Ahのバッテリーフル充電時に消費電力100Wの電化製品を使用した場合、何時間使用可能かを出す計算式です。

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

> 蓄電容量80Ahのバッテリー

バッテリの定格電圧が不明だと、そこから何ワットの電力が取り出せるかは解りません。定格1.2Vのエネループと、24Vの車用バッテリーとでは、同じ1000mAhでも取り出せる電力は20倍も違います。と言うことを踏まえて考え方を。

1)バッテリから取り出せる電力量[Wh]=バッテリーの定格電圧[V]×畜電容量[Ah]

2)機器の消費電力量[Wh]=機器の消費電力[W]×3600 ※電流は1秒あたりの量なので

3)機器の動作時間[h]=バッテリから取り出せる電力量[Wh]÷機器の消費電力量[Wh]

余談)機器の消費電力[W]=電源電圧[V]×消費電流[A]
∴100V用の機器ならば、消費電力÷100=消費電流となる。800Wの電子レンジの消費電流は8A

実際には一般家電製品は交流100Vですから、直流のバッテリから供給するためには、インバータなどによる変換が必要となります。ここでの変換損失が10%程度見込まれるので、バッテリの実力値そのままというわけにはいきません。

Qモーターの定格電流の出し方

三相200v5.5kw定格電流22Aのモーターなんですが全負荷運転で22Aの電流が流れるって事で良いのでしょうか?
ちなみに定格電流が分からないモーターの電流値の出し方は5500/200×√3なのでしょうか?
そうすると定格電流が違ってくるので・・・
勝手な考えなんですが力率を70%って考えればよいのでしょうか?
調べていくうちにだんだん分からなくなってきちゃいました
もし宜しければ教えていただきたいのですが

Aベストアンサー

・全負荷運転で22Aの電流が流れる
で、OKです。

・定格電流が分からないモーターの電流値
5.5kWは軸出力なので、電気入力(有効電力)に換算するために、効率で割る必要があります。
次に、皮相電力に換算するために力率で割る必要があります。
結果、
{出力/(力率*効率)}/(√3*電圧)
ということになります。

モータの力率や効率が不明の場合には、
JISC4203 一般用単相誘導電動機
JISC4210 一般用低圧三相かご形誘導電動機
JISC4212 高効率低圧三相かご形誘導電動機
で規定されている効率や力率を使うことになるかと。
(これらの規格には、各容量について電流が参考値として記載されていますが)

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む

Q消費電力の算出方法

ある機器の消費電力を算出したいのですが全くやり方がわかりません。カタログの消費電力は253W。わかっているデータが、100Wのモーターファンが2ヶ電流値2A、30Wの蛍光灯2ヶ電流値1A、15Wの殺菌灯1ヶ電流値0.2A電源100V50Hz。
こういったことから算出できるのでしょうか?
単純に合計アンペア数×100Vとかワット数をたすとカタログ値を超えた数値になってしまうのですが、そんなに簡単なものじゃないと思うので教えて下さい。

Aベストアンサー

交流の場合、特にモータを使用している時は、力率を考慮しなければなりません

質問者の計算した 電圧x電流は 皮相電力 といわれるものです

(交流での)電力は 電圧x電流x力率になります

力率は 最大で1 白熱電球はほぼ1 コイルやコンデンサを使用しているものは、下がります
蛍光灯は 0.9程度 モータは 0.6~0.9程度です

なお 電力(有効)は ワット(W)、 皮相電力はボルトアンペア(VA) です


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