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三相交流の電力計算

三相交流の電力計算には、電圧、電流、力率を使います。400 V、16 A、力率0.9なら、有効電力は約9.98 kWです。電力から電流を求める逆向きの計算もできます。

計算例：計算したいもの: 電圧と電流から電力 · 線間電圧 400 V · 線電流 16 A · 力率 cos φ 0.9 · 負荷の結線: Y（スター）結線 → 結果：P = 9.98 kW ・ S = 11.09 kVA ・ Q = 4.83 kvar。出典：Wikipedia – Drehstrom (電力、スター結線とデルタ結線)。更新日：

V
日本の動力用では200 V、欧州では400 V
A
0.01〜1。ヒーターは1、モーターは0.8〜0.9
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結果

結果
P = 9.98 kW ・ S = 11.09 kVA ・ Q = 4.83 kvar
計算値
項目値
線電流 I16 A
有効電力 P（入力）9.98 kW
皮相電力 S11.09 kVA
無効電力 Q4.83 kvar
位相角 φ25.8 °
相電圧（巻線）230.94 V
相電流（巻線）16 A
平衡負荷と線間電圧Uを前提に計算しています。Y結線では各相にU/√3、Δ結線では全電圧Uが加わります。

計算方法

三相交流の有効電力は P = √3 · U · I · cos φ です。Uは線間電圧、Iは線電流、cos φは力率です。皮相電力は S = √3 · U · I、無効電力は Q = √(S² − P²) になります。

計算のしかた

400 V、16 Aのとき、皮相電力は √3 · 400 · 16 = 11.09 kVAです。力率0.9なら、有効電力は9.98 kW、無効電力は4.83 kvarです。電力から電流を求めるときは I = P / (√3 · U · cos φ · η) を使います。軸出力11 kW、効率90 %、力率0.9のモーターは、400 Vで約19.6 Aを消費します。

Y結線とΔ結線

Y結線では、各相の巻線にU/√3（400 Vなら231 V）が加わり、線電流がそのまま流れます。Δ結線では、各相に全電圧が加わり、I/√3が流れます。全体の電力は、どちらの結線でも同じ式で求まります。

よくある質問

三相交流の電力はどう計算しますか。

P = √3 · U · I · cos φ で求めます。400 V、16 A、力率1なら約11.1 kW、力率0.9なら約9.98 kWです。

11 kWの三相モーターは何アンペアですか。

400 V、力率0.9、効率90 %で約19.6 Aです。効率を無視し力率1なら15.9 Aになります。

Y結線とΔ結線の違いは何ですか。

Y結線では各相にU/√3が加わり線電流が流れ、Δ結線では各相にUが加わりI/√3が流れます。相の値を合わせれば、三相全体の電力は同じです。

出典・根拠

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