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AC回路における有効電力と無効電力の違いの紹介

交流回路では、電源から負荷に供給される電力には有効電力と無効電力の2種類があります。負荷が抵抗性負荷の場合、消費される電力は有効電力です。負荷が容量性または誘導性負荷の場合、消費される電力は無効電力です。有効電力は電圧と電流が同位相にあり(交流電力は有効電力と無効電力の差です)、電圧が電流を超える場合は誘導性無効電力、電流が電圧を超える場合は容量性無効電力となります。

 

有効電力とは、電気機器の正常な動作を維持するために必要な電力、つまり電気エネルギーを他の形態のエネルギー(機械エネルギー、光エネルギー、熱エネルギー)に変換する電力です。例えば、5.5キロワットの電動モーターは、5.5キロワットの電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、ポンプを駆動して水を汲み上げたり、脱穀機で脱穀を行ったりします。また、各種照明機器は光エネルギーに変換され、人々の生活や仕事の照明となります。

 

無効電力はより抽象的です。回路内で電界と磁界を交換し、電気機器内で磁界を確立および維持するために使用される電力です。外部では機能せず、他の形態のエネルギーに変換されます。電磁コイルを備えた電気機器は、磁界を確立するために無効電力を消費します。たとえば、40ワットの蛍光灯は、発光するために40ワット以上の有効電力(安定器も有効電力の一部を消費する必要があります)を必要としますが、安定器コイルが交流磁界を確立するために約80ワットの無効電力も必要とします。外部で作業を行わないため、「無効」と呼ばれるだけです。

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投稿日時: 2022年4月6日

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