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piroppi

電力と電力量の考え方

どうも電力と電力量の考え方が理解できていません。
電力は瞬間的な値で、電力量はそれをある一定期間使った場合の積算値だと考えています。
そうすると、1kwを1時間使ったときの電力量1kwhは、1kwという電力を
1時間積算した値ですよね? このときの「積算」という考え方がわかりません。

たとえば、1kwというのは瞬間的な電力としても、「瞬間的」っていったいどれくらいの時間? 1秒? だとすると、その1時間の積算って、3600秒分の積み重ね、つまり1kw×3600=3600kwが、つまり1kwhってことなのでしょうか?

この考え方、どこが間違っているのか、お教えいただけると助かります。
宜しくお願いします。
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Aみんなの回答(全13件)

質問者が選んだベストアンサー

  • 2010-09-30 11:01:01
  • 回答No.3
#2様が回答されているように電力の単位は「1秒当たり」ですので、
>1時間の積算って、3600秒分の積み重ね、つまり1kw×3600=3600kwが、つまり1kwhってことなのでしょうか?
ということで、まったく正しいのです。
ただし、正確に書くと
「1kw×3600s=3600kws(=1kwh)」と秒(s)を書く必要がありますが。

電流を考えるときには、電流を水流にたとえて考えるとわかりやすいです。
「電流(アンペア)」=1秒当たりに流れる水量。
「電圧(ボルト)」=水が滝になって流れ落ちる時の滝の高さ。
「電力(ワット=アンペアxボルト)」=1秒当たりに、滝から流れ落ちる水が行う仕事。(たとえば水車を回すとか)。
「電力量(ワットx時間)」=一定時間(1分とか1時間とか)に滝の水が行う仕事の積算量(総計)。
お礼コメント
ありがとうございます。

1時間の積算電力量(kwh)を求めようとするときは、毎秒の電力(kw)を測って、それを1時間分積算した値が、3600kwなら1kwhだと考えればいいのですね? 毎秒ごとに電力に変化があれば、当然その積算値のkwhも変わってくると。

ちょっと思ったのですが、もし電力の変化が、秒以下のもっと早いサイクルでの変化をしていたら、その場合はどうなるのでしょう? あくまで秒単位であり、それ以下は無視する?
投稿日時 - 2010-09-30 11:23:42
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その他の回答 (全12件)

  • 2010-10-01 06:36:09
  • 回答No.9
「~当たりの」という考え方に混乱があるようです。
ワット(W)という単位の中に「1秒あたりのエネルギー(J/s)」という意味が含まれています。
1kWで1時間使うと1kWhになります。ワットとワット時、電力と電力量というように似た言葉を使っているので区別がつかなくなるのです。1kWh=1×1000×3600Jです。

同じお金が出てきても「時給1000円、1日働いてもらったお金が8000円」だとすると違いが分かるのではないでしょうか。
これをまた1ヶ月分合わせる(積算する)と20万円ほどになリます。
この場合は8000円は1日当たりという新しい量に変わります。

「~当たり」が付くかつかないかで意味が変わるのですが面倒くさいということで省いてしまう人もいます。ついていてもいなくても同じものだと考える人もいます。混乱する理由になります。

自動車の速さは「時速~km」という単位で表されています。
日常会話では「時速」を省いて「~km」と言うだけで通じます。
でもこれを聞いた中学生が「時速という言葉は省いてもいいのだ」と思ってしまう可能性が出てきます。「kmとkm/時は意味が違う、速さを表すときに /時 を抜かすと誤りである」というのはかなりしつこく言わないといけません。それでも「どうして駄目なのか」と答案を持って食い下がってくる生徒が必ず出てきます。

今、周波数の単位はHz(ヘルツ)です。以前はc/sを使っていました。サイクル毎秒です。でもラジオ放送では「~サイクル」としか言っていませんでした。NHKでもです。不正確な単位が公けに使われているという状況をなくすためにHzに切り替えたという事情があるようです。

自動車のタイヤの空気圧も「~kg」としか言わないという場合がほとんどでした。
本当は「~kg重/cm^2」でした。
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  • 2010-10-01 10:50:51
  • 回答No.10
「電力は瞬間的な値」、日本語では「〇〇的」といえば正確には〇〇ではないという意味ですよ、したがって瞬間的=瞬間と解釈したのはあなたの勝手(詐欺師が使う手口です)で1kw×3600=3600kwはあなたが勝手に思いこんだだけと言うことになります。
Wは仕事率とも言い、言葉として言いかえれば「能力」とも言い変え可能かと思います。
仕事率は【仕事量/時間】で計算されます、そして力学で使用される仕事の単位ジュール(J)を使って、1J/1S=1Wと定義されます、したがって、、1kw=1KJ×1S、又は1J×1Ks 、あるいは50J×200S、・・・・他、つまりある仕事量をどれだけ続ける能力があるか?がWの本当の意味で、言葉で表現すれば、時間が限りなく0に近いときの発揮可能な仕事量(最大値)を表示していることになります。
能力はあくまで能力で、現実に、100パーセント発揮するかは不明です、実際にこなした量とも直接関係ありません。
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  • 2010-10-01 03:47:06
  • 回答No.8
noname#133962

>たとえば、1kwというのは瞬間的な電力としても、「瞬間的」っていったいどれくらいの時間? 1秒?
ではないのです。
電力×時間=電力量です。力×長さ=仕事と同じで電力と電力量は全く別な物理量です。
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  • 2010-10-01 11:37:00
  • 回答No.11
うーん 微分と積分って知っているかな?

たとえば速度を時間で積分したものが距離。
たとえば車がものすごい勢いで加速しているときに「その瞬間の速度」は定義できます。
原理的には瞬間の幅はいくらかといえば無限小。。現実的には測定器の応答性で限度があるけど。
それを積分したものは距離。距離を考えるときに速度をどの単位ではかったかなんか関係ない。
速度を測らなくても移動距離は測れるでしょ。

電力量も同じで、電力を時間で積分したものが電力量。でも一般人に「積分」っていうと積分ってなんですかって言われるから積算っていっているだけ。
お礼コメント
ありがとうございます。
皆様方からたくさんのアドバイスをいただき、鈍い頭の私もようやくなんとなくわかってきました。

求めるべきは、仕事ジュール(J)だということですね。
1ジュールとは、電気の場合、1ワットの仕事率を1秒間行ったときの仕事なので、
1J=1w×1s となり、これから、電力(w)=(J/s)で、これを時間分積算していくと、(J)が求まる。これはつまり、電力量(wh)と等しいということですね。
けっきょく、W(ワット)という単位に惑わされていました。
投稿日時 - 2010-10-01 15:47:08
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  • 2010-10-02 01:20:33
  • 回答No.12
電気で考えるとわからなくなりますよね~
ということで、考え方として、水に例えることが多いですね(同じような回答があったらすみません)。
W(電力)=A(電流)×V(電圧)ですから、
水道管から出てくる水の量=水道管の太さ×水圧
のように考えたら簡単かもしれません(簡単にしすぎてますからあくまでも概念ということで)。

水道管から出てくる水の量=電力
水道管の太さ=電流(一瞬でどれだけ水が出るか=水道管が太ければ出てくる水も多いです)
水圧=電圧

となります。水道管から出てくる水を輪切りにしたときに、輪切りにした切り口にある水の分子の数を数えたものが水道管から出てくる水の量(単位時間あたり)です(ということは水の分子=電気の電子、と思えば近いですね)。
この水道管の先に水のタンクをおいておき、1時間で貯まった水の量=電力量となります。1時間の量は電気で言えばwh(1000倍の値ならkwhですね)。
簡単に置き換えすぎでしょうが、イメージはわかるかと思います。

1kwhというのは1時間で合計1kw=1kAV=(たとえばご家庭は100Vが多いので100Vのコンセントで10Aの機器(ドライヤーとか)を使うと、一瞬一瞬に使われる電気(電力)は100V×10A=1000AV=1000w=1kwです。でもこれはドライヤーを低温にしたり送風にしたりすると10Aが3Aになったり10Aにもどったりするのでいつも一定ではないですね。しかし仮に10Aの状態で1時間使ったとすると、この1時間の電気の使われた量(総量)が100V×10A×1h(時間)=1000AVh=1000Wh=1kwhです(水を1時間出しっぱなしにしてタンクに貯まった量と同じこと)。
1時間で使った量の合計を言っているので、ここでさらに3600倍しちゃだめですね。

では電力会社はどうやってこれを計っているかというと、水のメーターには水が流れると回る水車みたいのがついていて、これがクルクル回った量をメーターに表示しています(先月のメーターと今月のメーターの差で、今月どれだけ使ったかわかりますね)。
電気も同じで、電気が流れるとクルクル回る水車みたいなもの(モーターみたいなものですね)が何回まわったかをメーターでカウントして、先月のメーターと今月のメーターの差で今月何W使ったかを調べてるんですね。
最近はクルクル回る機械はなくて、仮に回ったら何回転、というのを電気的に測定してたりしますね。
ちょっと大雑把な回答ですいません。
お礼コメント
わかりやすいご回答をありがとうございます。

みなさんのおかげでなんとか、理解できました。
ちなみに、

>最近はクルクル回る機械はなくて、仮に回ったら何回転、というのを電気的に測定してたりしますね。

というのは、具体的にどういったものでしょうか?
よろしければお教えください。
投稿日時 - 2010-10-02 01:41:22
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