この計算機について
ワット・ボルト・アンペア・オーム計算機は、電気の4つの基本量である電圧(V)、電流(I)、抵抗(R)、電力(P)について、いずれか2つの値が分かっていれば残りの2つを自動で求めるツールです。オームの法則と電力の公式を組み合わせているため、「どの式をどう変形すればいいか」を覚えておく必要はありません。
使い方
4つのうち2つの値だけを入力し、残りの2つは空欄のままにしておきます。計算機が入力された2つの既知の値を判別し、残りを自動的に算出します。たとえば、機器の電力(定格)と抵抗を入力すれば、その機器にかかる電圧と流れる電流を求められます。
使用する公式
計算に使うのはオームの法則 \( \text{V} = \text{I} \times \text{R} \) と、電力の公式 \( \text{P} = \text{V} \times \text{I} \)、\( \text{P} = \text{I}^{2} \times \text{R} \)、\( \text{P} = \text{V}^{2} \div \text{R} \) です。2つの値が分かれば、残りの2つは一意に決まります(物理量としては正の平方根を採用します)。
$$\begin{gathered} \text{V} = \text{I} \times \text{R} \\[1em] \text{P} = \text{V} \times \text{I} = \text{I}^{2} \times \text{R} = \dfrac{\text{V}^{2}}{\text{R}} \end{gathered}$$
計算例
たとえば、定格100 W・抵抗10 Ωの発熱体があるとします。
$$\text{V} = \sqrt{\text{P} \times \text{R}} = \sqrt{100 \times 10} = \sqrt{1000} \approx 31.62 \ \text{V}$$$$\text{I} = \sqrt{\text{P} \div \text{R}} = \sqrt{100 \div 10} = \sqrt{10} \approx 3.16 \ \text{A}$$検算してみると、
$$\text{P} = \text{V} \times \text{I} = 31.62 \times 3.16 \approx 100 \ \text{W}$$となり、つじつまが合います。
よくある質問
4つすべての値を入力したらどうなりますか? 計算機は入力された値をそのまま使い、上書きはしません。そのため、入力した値どうしに矛盾がないか必ず確認してください。
交流(AC)回路でも使えますか? これらの公式は、直流(DC)と純抵抗負荷の交流にはそのまま適用できます。リアクタンスを含む交流負荷の場合は、力率を考慮する必要があります。
平方根なら負の値もあり得るのに、なぜ正の答えだけが出るのですか? 物理的な電圧・電流・抵抗は正の大きさとして扱うため、常に正の平方根を採用しています。