電気回路・電磁気の基礎
実効値100 Vの正弦波交流電圧を50 Ωの抵抗に加えたとき、抵抗で消費される平均電力はいくらか。
- A100 W
- B400 W
- C200 W
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正解：C. 200 W
実効値を使えば、交流でも直流と同じ式で平均電力を計算できます。P = V²/R = 100²/50 = 10000/50 = 200 Wです。最大値(約141 V)をそのまま使うと 141²/50 ≈ 400 W と2倍の誤った値になります。瞬時の電力は0から最大400 Wの間を電源の周波数の2倍で変動し、その平均が200 Wです。
- A. 100 Wは、実効値をさらに √2 で割った約70.7 Vで計算した値です。
- B. 400 Wは最大値で計算した値で、瞬時の電力の最大値にあたります。
- C. 正しい。100²/50 = 200 Wです。