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単相・三相の電力と電流の計算（電圧・電流・力率から）
単相・三相の電圧・電流・力率から有効電力・皮相電力・無効電力を、電力から電流を求めます。モーターの出力から求めるときは、効率で割って電源から取る電力にします。
入力
結果
入力すると、ここに結果が出ます。
参考
- University Physics Volume 2「15.4 Power in an AC Circuit」・OpenStax（ライス大学）・交流の平均電力 P = Irms·Vrms·cosϕ と力率 cosϕ・資料を開く
単相の交流の資料で、三相の √3 の式は載っていません。 - FA e-learning「fa_0131」第 1 章 1.5・三菱電機・e-learning の教材・資料を開く
- ヒーター結線図 参考資料・ミスミ・単相・三相の結線の電流の例（力率 1 のヒーター）・資料を開く
参考先は MechOwl が独自に選んだもので、参考先が推奨・保証するものではありません。
解説
交流の電力は、電圧 × 電流（皮相電力 S）に力率 cosφ を掛けた有効電力 P です。三相（平衡）は、線間の電圧と線の電流を使うと √3 が掛かります。無効電力 Q は S × sinφ です。電力から電流を求めるときは、同じ式を電流について解きます。モーターの銘板の kW は軸の出力なので、電源から取る電力は出力 ÷ 効率です。
使い方
求めたいものと電源の方式を選び、電圧と力率を入れます。電流から電力を求めるときは電流を、電力から電流を求めるときは電力の入れ方と電力を入れます。
例題（手計算）
例題 1：単相 200 V・ヒーター 1,000 W × 4・力率 1
I = 4,000 W ÷ (200 V × 1) = 20 A。S = 4,000 VA、Q = 0（力率 1）。
例題 2：三相 200 V・ヒーター 6,000 W・力率 1
I = 6,000 W ÷ (√3 × 200 V × 1) = 17.3205 A。S = 6,000 VA、Q = 0。
例題 3：三相 400 V・30 A・力率 0.85・効率 90 %
S = √3 × 400 × 30 = 20,784.6 VA。P = 20,784.6 × 0.85 = 17,666.9 W。sinφ = √(1 − 0.85²) = 0.526783、Q = 20,784.6 × 0.526783 = 10,949.0 var。モーターの出力の目安 = 17,666.9 × 0.9 = 15,900.2 W。
例題 4：単相 100 V・モーターの出力 1.5 kW・効率 80 %・力率 0.75
電源から取る電力 = 1,500 ÷ 0.8 = 1,875 W。I = 1,875 ÷ (100 × 0.75) = 25 A。S = 1,875 ÷ 0.75 = 2,500 VA。sinφ = √(1 − 0.75²) = 0.661438、Q = 1,653.59 var。
例題 5：力率 1 の上限：単相 100 V・10 A
力率の上限 1 では sinφ = 0。P = S = 100 × 10 = 1,000 W、Q = 0。効率は未入力なので、モーターの出力は出さない。
例題 6：力率 1.2（入力エラー）
力率 cosφ は 0 より大きく 1 以下。1.2 は物として成り立たない入力エラー（判定の語は出さない）。
よくある間違い
- 三相で √3 を忘れる、または相の電圧（線間の電圧 ÷ √3）を使って √3 を掛ける：線間の電圧と線の電流には √3 を 1 回だけ掛けます。
- モーターの出力（kW）をそのまま電源の電力にする：出力 ÷ 効率 が電源から取る電力です。
- kVA と kW を混同する：kVA（皮相電力）× 力率 が kW（有効電力）です。
よくある質問
- モーターの電流は銘板の値と同じになりますか。
- 銘板の電流は定格の負荷での値です。力率と効率は負荷で変わるので、計算の値は目安です。
- 始動のときの電流は。
- このページでは見ていません。始動の電流は定格の数倍になることがあります。メーカーの資料で確かめてください。
適用範囲
正弦波の単相・平衡した三相の、電圧・電流・力率と電力（有効・皮相・無効）の関係。
この計算で扱わないこと：
- 不平衡の三相・高調波を含む電流・インバーターの出力側
- モーターの始動の電流・負荷で変わる力率と効率の見積もり
- 電線の太さ・遮断器の選定