解説！第二種電気工事士　筆記試験対策part3　抵抗が消費する電力編

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第二種電気工事士の筆記試験対策用に役立てていただけるよう解説していくシリーズ第3弾です。
今回は抵抗が消費する電力について理解を深めていきましょう。

抵抗が消費する電力

電圧 \( = V\)[V]
抵抗\( = R\)[Ω]
電流\( = I\)[A]
上記の場合、抵抗が消費する電力(消費電力、有効電力ともいう）は
①電力\(P = VI\)[W]
②電力\(P = I^2R\)[W]
③電力\(\displaystyle P = \frac{V^2}{R}\)[W]
この電力の式は重要なので覚える必要があります。丸暗記するのが良いですが、以下方法にて求めることができるので、こちらをまずは覚えましょう。

①の式、及びオームの法則　\(V = IR\) より　
\(P = \color{red}{V}I = \color{red}{(IR)}I = I^2R\)　②の式に変換

①の式、及びオームの法則　\(\displaystyle I = \frac{V}{R}\) より
\(\displaystyle P = V\color{red}{I} = V\color{red}{(\frac{V}{R})} = \frac{V^2}{R}\)　③の式に変換

このように求めることができます。まずは変換できるようにしておき、慣れてきたら暗記してしまいましょう。
もう一度、言いますがこの式はとても重要なので必ず覚える必要があります。
抵抗が消費する電力については、直流、交流ともに同じ式となります。
交流では他にコイル、コンデンサがあり、こちらの電力については別途説明します。

問題１

理解を深めるため問題を解いていきましょう。

いきなり４種類も式が出てくると焦りますが、落ち着いて１つづつ見ていきましょう。
まずは、抵抗Rを示す式になっているということなので左辺はRとなります。
まずは　イ　から

\(\displaystyle R = \frac{PI}{V}\) こちらを\(P=\) の式に変換していきます。
\(\displaystyle PR = \frac{I}{V}\)
\(\displaystyle P = \frac{I}{VR}\)

となります。こちらは先に説明した電力の式①、②、③のどれにも当てはまりません。
と言うことで、こちらの式は間違いなので　イ　が正解です。

他も見ていきましょう。
ロ.
\(\displaystyle R = \frac{P}{I^2}\)
\(P = I^2R\)
となります。こちらは電力の式②です。

ハ.
\(\displaystyle R = \frac{V^2}{P}\)
\(PR = V^2\)
\(\displaystyle P = \frac{V^2}{R}\)
となります。こちらは電力の式③です。

ニ.
\(\displaystyle R = \frac{V}{I}\)
\(V = IR\)
となります。こちらは電力の式ではなく、オームの法則ですね。

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