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交流電源の消費電力

正弦波交流電源、30Ωの抵抗、負荷Zを用いた図のような回路において、三つの交流電圧計がそれぞれ、|V1|=50V、|V2|=30V、|V3|=40Vを指すとき、回路全体で消費される電力はいくらか。 1 30W 2 40W 3 50W 4 60W 5 70W という問題がわかりません。答えは1です。 どなたかわかる方、解説をお願いします<m(__)m>

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  • ベストアンサー
  • FT56F001
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回答No.3

ちょっとひねった問題なので,論理を追ってみましょう。 まず30Ωの抵抗にかかる電圧V2=30Vであるので,回路の電流は30V÷30Ω=1Aです。 つぎに,全体の電圧がV1=50V,純抵抗にかかる電圧V2=30V,負荷にかかる電圧V3=40Vは, V1^2=V2^2+V3^2を満たしています。すなわち,V1,V2,V3の電圧ベクトルは,V1=50Vが斜辺の, 直角三角形をなします。 これから,電圧ベクトルV3は,電圧ベクトルV2と直角であること, すなわち負荷は純粋なリアクタンス(LかC)であることがわかります。 以上から,負荷では有効電力が消費されないこと,回路で消費される電力は30Ωの抵抗で消費される有効電力だけであることがわかります。

moryu192187
質問者

お礼

そんな複雑な論理があったんですね!? 丁寧にありがとうございます<m(__)m>

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その他の回答 (2)

  • ooi_ocha
  • ベストアンサー率37% (507/1366)
回答No.2

 問題の題意が良く分からないですが、交流回路での電力は 皮相電力、有効電力、無効電力と分かれています。問題が 回路全体で消費される有効電力となれば、抵抗で消費される 有効電力が全てです。  30Ωの抵抗に30Vの電圧ですから、電流は1A流れている。 30Ωの有効電力=電流×電圧なので、1A×30V=30Wとなります。

moryu192187
質問者

お礼

回答ありがとうございます! 問題は全文そのままです。 基礎的な知識がなくて、負荷でも電力が消費されるかなとか思っていたんですが、抵抗で消費される電力が全てなんですね! 抵抗と負荷の違いも分からないくらいですが、頑張ります!

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noname#231223
noname#231223
回答No.1

電力Pは下記の式で求められる。 P=VI Iが不明であるから、オームの法則より導出 V=IRより、I=V/R よって、 P=V^2 /R 30Ωの抵抗にかかる電圧は、V2であるから30V P= 30^2 / 30 = 30 となる。 以上

moryu192187
質問者

お礼

よく分かりました! ありがとうございます<m(__)m> 負荷では電力は消費されないんですね。

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このQ&Aのポイント
  • MFC-J738DNでのスキャン時の解像度を変更したいです。
  • パソコンはWindows8.1で接続は無線LANです。
  • 関連するソフト・アプリや電話回線については特にありません。
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