【基礎から学ぶ交流回路】 交流回路のインピーダンスと電力の関係

今回は、「交流回路のインピーダンスと電力の関係」についての説明です。

交流回路のインピーダンスと電力の関係

「R－L－C直列回路のポイント」で抵抗R、誘導性リアクタンスX_L、容量性リアクタンスX_Cで直角三角形を作ると斜辺がインピーダンスになり、「交流回路の電力」で、皮相電力S、有効電力P、無効電力Qは電力の直角三角形として表すことが可能と述べました。

R－L－C直列回路があります(X_L＞X_C)。

直列回路は電流Iが一定なので、この時の各消費電力は以下のように表せます。

抵抗Rの消費電力・・・P=I²R
誘導性リアクタンスX_Lの消費電力P_L・・・P_L=I²X_L
容量性リアクタンスX_Cの消費電力P_C・・・P_C=I²X_C

つまり、インピーダンスの直角三角形の各辺にI²をかけると電力の直角三角形が作れます。

また、抵抗Rで消費される電力は有効電力P、誘導性リアクタンスX_L及び容量性リアクタンスX_Cで消費される電力は無効電力Qに当たりますので、以下の関係が成り立っています。

有効電力P[W]・・・P=I²R
無効電力Q[var]・・・Q=I²(X_L－X_C)
皮相電力S[VA]・・・S=I²Z

ただし、電流の位相進み・遅れの関係上、位相差θを－θにする必要があることに注意して下さい。

以上、「交流回路のインピーダンスと電力の関係」についての説明でした。

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