【陸特3級・無線工学・電気回路】直流の電力

- 2025/12/14 -

【陸特3級・無線工学・電気回路】直流の電力

直流回路において、電力とは電気が単位時間あたりに行う仕事の量を表すものである。
電力は、電圧と電流の積によって求められる。

電圧を E［V］、電流を I［A］、電力を P［W］とすると、次の式で表される。
P = E I

この式は、オームの法則と組み合わせることで、次のように変形できる。
P = I² R
P = E² / R

これらの式は、回路条件に応じて使い分ける。

電流が一定の場合、抵抗が大きくなるほど電力は大きくなる。
電圧が一定の場合、抵抗が大きくなるほど電力は小さくなる。

電力は、抵抗などの回路素子で消費され、熱として放出されることが多い。
このため、抵抗には許容電力が定められており、これを超える電力を加えると破損の原因となる。

直流の電力は、電気回路の安全設計や機器の定格を理解するうえで重要な概念である。

【例題】
10V の電源に 5Ω の抵抗を接続したときの電力を求めよ。

解：
I = E / R = 10 / 5 = 2A
P = E I = 10 × 2 = 20W

【過去の出題例（典型）】
・電圧と抵抗が与えられ、消費電力を求める計算問題
・同一電圧条件で、抵抗値の違いによる電力の大小を比較する問題
・抵抗の許容電力に関する正誤を問う選択問題