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皮相電力・有効電力・無効電力の関係をやさしく解説!

交流回路の電力には、皮相電力・有効電力・無効電力の3つがあります。

皮相電力:皮相電力は電源から送られる電力のことです。

有効電力:有効電力は送られた電力の中で、実際に負荷で消費される電力のことです。

無効電力:無効電力は送られた電力の中で、消費されずに電源に返される電力のことです。

ここでは、皮相電力・有効電力・無効電力の関係について説明します。

目次

直流電力と交流電力の違い

直流電力

直流電力は、単に電圧と電流を掛け算すれば求められます。

直流は時間が経過しても、電圧と電流の大きさは変わらないため、直流の電力は、直流電力=電圧✕電流 [W] で求められます。

交流電力

負荷が抵抗とコイルの回路の交流電力は、交流電力=電圧✕電流✕力率 [W] になります。

単に交流電力という場合は、有効電力を示します。

電圧と電流のグラフとベクトル

抵抗とコイルの回路では、電流の位相が電圧より遅れる。

皮相電力・有効電力・無効電力の関係

皮相電力:\(S=VI\) [VA](ボルトアンペア)
有効電力:\(P=VI\cosθ\) [W](ワット)
無効電力:\(Q=VI\sinθ\) [var](バール)

力率については次の記事が参考になります。

皮相電力

皮相電力は、負荷に供給された電力のことで、電圧と電流の積になります。

皮相電力=電圧✕電流で \(S=VI\) [VA](ボルトアンペア)

有効電力

有効電力は、供給された電力の中で実際に消費された電力になります。

有効電力=電圧✕電流✕力率で \(p=VI\cosθ\) [W](ワット)

無効電力

無効電力は、供給された電力の中で消費されずに電源に戻ります。

無効電力=電圧✕電流✕無効率で \(Q=VI\sinθ\) [var](バール)

まとめ

皮相電力・有効電力・無効電力と力率の関係は、図のように電力の三角形で表すことができます。

公 式単 位
皮相電力\(S=VI\)[VA](ボルトアンペア)
有効電力\(P=VI\cosθ\)[W](ワット)
無効電力\(Q=VI\sinθ\)[var](バール)

以上で「皮相電力・有効電力・無効電力の関係をやさしく解説!」の説明を終わります。

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