電気・電力の基礎計算
(1) 電力は電気エネルギーを使う速さを表し、単位はW(ワット)です。電力量は一定時間に使った電気エネルギーの量で、WhやkWhで表します。WとWhは同じ量の単位ではありません。
電力と電力量を区別する
(2) 直流や単純な抵抗負荷として扱う基礎問題では、電力は P = V × I で求めます。
(3) 電力量は E = P × t で求めます。電力量を計算するときは運転時間を掛けます。
(4) 1 kW = 1,000 W、1 kWh = 1,000 Wh です。接頭語kは1000倍を表しますが、電力と電力量の違いを消すものではありません。
(5) 500 Wの機器を2時間運転すると、消費電力量は 500 W × 2 h = 1,000 Wh = 1 kWh です。
実際の交流機器では力率や相数などを考慮する場合があります。問題で与えられた条件を確認し、基礎問題へ不要な条件を勝手に追加しません。
浄化槽設備との関係
ブロワ、ポンプ、モータ等では、定格電力と運転時間から消費電力量を概算できます。
(6) 銘板等の定格電力は設備理解や概算の基準になりますが、実際の運転条件における消費電力が常に定格値と完全一致するとは限りません。
設備の異常診断や電気工事では、計算だけでなく感電・漏電・過負荷等の安全管理が別途必要です。
試験のひっかけ
- WとWhを同じ単位として扱わない。
- 電力量は電力に時間を掛ける。
- kWとW、kWhとWhの1,000倍換算を混同しない。
- 電力量を求める問題で運転時間を掛け忘れない。
出典・参考
- 資源エネルギー庁「電気の計量制度について」:電力W、電力量Whの定義
https://www.enecho.meti.go.jp/category/electricity_and_gas/electric/measure/faq/001.html
- 経済産業省「明日からできるエネルギー教育」:電力・電力量の基礎関係