電圧・電流・電力・抵抗 計算機とは?
この計算機は、電気の4つの基本量である電圧(V)・電流(I)・抵抗(R)・電力(P)を、オームの法則と電力の三角関係を使って求めるツールです。わかっている値を2つ入力するだけで、残りの2つを瞬時に計算します。あらゆる直流(DC)回路に対応し、実効値(RMS)を使えば抵抗負荷の交流(AC)回路でも利用できる、物理・電子工学の万能ツールです。
使い方
4つの入力欄のうち、ちょうど2つだけに数値を入力し、残り2つは空欄のままにします。たとえば、電力(消費電力)と抵抗を入力すれば電圧と電流が求められますし、電圧と電流を入力すれば抵抗と電力がわかります。計算ボタンを押せば、表にすべての結果が表示されます。
使用する公式
オームの法則は、電圧・電流・抵抗の関係を表します:$$\text{V} = \text{I} \times \text{R}$$電力はエネルギーが移動する速さを示します:$$\text{P} = \text{V} \times \text{I}$$これにオームの法則を代入すると、便利な2つの形 \(\text{P} = \text{I}^2 \times \text{R}\) と \(\text{P} = \text{V}^2 / \text{R}\) が得られます。既知の2つの量があれば、式の変形によって残りを導けます。たとえば、PとRがわかっている場合は \(\text{V} = \sqrt{\text{P} \cdot \text{R}}\)、\(\text{I} = \sqrt{\text{P} / \text{R}}\) となります。
計算例
たとえば、ある発熱体が25 Ωの抵抗で100 Wを消費しているとします。このとき $$\text{V} = \sqrt{100 \times 25} = \sqrt{2500} = 50\ \text{V}$$$$\text{I} = \sqrt{100 / 25} = \sqrt{4} = 2\ \text{A}$$ となります。確認すると、\(\text{P} = \text{V} \times \text{I} = 50 \times 2 = 100\ \text{W}\) ✓ で一致します。
よくある質問
どの2つの値を入力すればいい? どの2つでも構いません。計算は対称的に成り立ちます。ただし、物理的に矛盾しない組み合わせであることを確認してください。
交流(AC)でも使えますか? 抵抗のみ(純抵抗)の負荷であれば、実効値(RMS)の電圧と電流を使うことで利用できます。コンデンサやコイルを含むリアクタンス負荷は力率が関わるため、本計算機では対応していません。
なぜ0になるのですか? ゼロ除算は防止されています。必要な量が0の場合(たとえば電流が未知で抵抗が0など)、結果が0になることがあります。入力値をもう一度確認してください。