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電力計算の問題の解き方を…
100V-40Wの消費電力表示の電気器具を20Vの電源につないで使用した。 この場合、電気器具が消費する電力は何Wか? という問題です、回答と解き方を教えてください><
- hiyoko-yui
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- 4810noja
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問題の趣旨は理解する。しかし、なんで「電気器具」なのか? 電気器具だったら何でもオームの法則が当てはまると思っているのか、この問題の作成者の一般常識を疑う。 例えばナショナルの調光式蛍光灯「SQ810S」、100V-24Wだけど20Vでは点かない。テスターで抵抗値を測ると981kΩ。中は半導体回路で組まれている。まったく計算通りに電流は流れない。 例えば松下電工のミニミニマット「DR122」、100V-40Wでテスターでは270Ωを示す。これなら100Vで37W見当、だいたい合っていると言える。 例えば東芝の白熱電球」100V-60W。計算なら167Ω近辺だがこれは光り輝くような高温での場合。テスターで図ると11.3Ω。抵抗体であるタングステンには温度特性があって、低温では抵抗が低くなる。 初めに書いたように、オームの法則を勉強するという趣旨は分かる。しかしそこでわざわざ「電気器具」を持ち出すのだろうか。今時の電気器具でオームの法則が通用するものなんてわずかしかないことを、この教師(だと思う)は知るべきだ。 100V-1kWのエアコンを20Vで使えば40Wで動かせるのか? バカな。 先生に言っときなさい、もっと常識のある問題を出しなさいと言っている人がいるって。 でないと、どんな電気器具も電圧で電力コントロールができるなんて間違った考えを持ってしまう、オームの法則以前の問題。
- fjdksla
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オームの法則はご存知ですね。 電流(I)=電圧(V)÷抵抗(R) 電圧(V)=抵抗(R)×電流(I) 抵抗(R)=電圧(V)÷電流(I) 消費電力は 電圧×電流 これをふまえて、 100V-40Wなので0.4A 抵抗=100V÷0.4A=250Ω 20Vで250Ωの抵抗なので電流は 20V÷250Ω=0.08A 消費電力は 20V×0.08A=1.6W
- fujiyama32
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P=E×I…………… (1) I=E÷R…………… (2) (1)式に(2)式を代入します。 P=E×E÷R…………(3) (3)式で、抵抗値が一定としますと P=E×E÷k…………(4) ただし、kを比例定数とします。 更に次の(5)式に変形できます。 P∝E^2×(1/k) P∝(1/k)×E^2…… (5) 問題の電気器具の抵抗値は一定ですので、(5)式で考えますと 消費電力は電圧の2乗に比例しますので P=40W×(20V/100V)^2=40W×(0.2)^2 P=40W×0.04=1.6W となります。 <<重要>> Pは E×I だけでは無く、 Pは R分のVの二乗 の式も、是非、覚えておくとよいでしょう。
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