AMP to KW
入力
リアルタイム波形
電力三角形
アンペアからkWへの計算機のしくみ
アンペアからkWへの計算機は、アンペア(A)単位の電流を4つの入力で有効電力のキロワット(kW)に換算します:電流、電圧、力率、電流の種類。直流(DC)ではP(kW) = I(A) × V(V) / 1000を使い、単相交流(AC)では力率(PF)を掛け、三相交流では√3 × PFを掛けます。
P = k × I × V × PF / 1000k = 1(DC・単相)または √3(三相)計算機は4つの結果を出します:有効電力(kW)、皮相電力(キロボルトアンペア、kVA)、無効電力(キロバール、kvar)、電力(ワット、W)。有効電力・皮相電力・無効電力の定義は、米国電気電子学会(IEEE)の規格IEEE 1459に従います。電圧と電流は実効値(RMS)で、テスター(マルチメーター)やクランプメーターが表示する値と同じです。
240 Vの単相回路で力率0.95、20 Aの場合、4.56 kW、4.8 kVA、1.5 kvarになります。波形は電圧と電流の時間変化を、メーターはkWを目盛りで、電力三角形はkW・kVA・kvarの関係を示します。
アンペアからkWへの計算式
単相交流でのアンペアからkWへの計算式はP(kW) = I(A) × V(V) × PF / 1000です。計算式は電流の種類ごとに3種類あります:直流、単相交流、三相交流。
直流(DC)
P(kW) = I × V / 1000 20 A × 12 V / 1000 = 0.24 kW
単相交流
P(kW) = PF × I × V / 1000 0.9 × 15 A × 100 V / 1000 = 1.35 kW
三相交流
P(kW) = √3 × PF × I × VL-L / 1000 1.732 × 0.85 × 32 A × 200 V / 1000 = 9.42 kW
直流では電圧と電流の位相がそろうため、直流の計算式に力率はありません。単相の計算式は力率(電圧波形と電流波形の位相角の余弦)を掛けます。三相の計算式は線間電圧なら√3(1.732)、相電圧なら3を掛けます。三相の計算式が表す多相交流方式は、ニコラ・テスラが開発しました。
ワット(W)はジェームズ・ワットにちなむSIの電力単位です。1 kWは1000 W、1.36馬力(PS、1.341 hp)、毎時3412 BTUに相当します。
アンペアからkWへの換算表
アンペアからkWへの換算表は、1 Aから200 Aまでの代表的な20の電流を7つの電源電圧でkWに換算した値を示します(12 V DCから480 V三相まで)。表は力率1で計算しています。モーターなどの誘導性負荷のkWは、表の値に実際の力率を掛けて求めます。たとえば力率0.8なら×0.8です。
| アンペア | 12 VDC | 24 VDC | 120 V単相 | 230 V単相 | 240 V単相 | 400 V三相 | 480 V三相 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 A | 0.012 | 0.024 | 0.12 | 0.23 | 0.24 | 0.693 | 0.831 |
| 2 A | 0.024 | 0.048 | 0.24 | 0.46 | 0.48 | 1.386 | 1.663 |
| 5 A | 0.06 | 0.12 | 0.6 | 1.15 | 1.2 | 3.464 | 4.157 |
| 10 A | 0.12 | 0.24 | 1.2 | 2.3 | 2.4 | 6.928 | 8.314 |
| 13 A | 0.156 | 0.312 | 1.56 | 2.99 | 3.12 | 9.007 | 10.808 |
| 15 A | 0.18 | 0.36 | 1.8 | 3.45 | 3.6 | 10.392 | 12.471 |
| 16 A | 0.192 | 0.384 | 1.92 | 3.68 | 3.84 | 11.085 | 13.302 |
| 20 A | 0.24 | 0.48 | 2.4 | 4.6 | 4.8 | 13.856 | 16.628 |
| 25 A | 0.3 | 0.6 | 3 | 5.75 | 6 | 17.321 | 20.785 |
| 30 A | 0.36 | 0.72 | 3.6 | 6.9 | 7.2 | 20.785 | 24.942 |
| 32 A | 0.384 | 0.768 | 3.84 | 7.36 | 7.68 | 22.17 | 26.604 |
| 40 A | 0.48 | 0.96 | 4.8 | 9.2 | 9.6 | 27.713 | 33.255 |
| 50 A | 0.6 | 1.2 | 6 | 11.5 | 12 | 34.641 | 41.569 |
| 60 A | 0.72 | 1.44 | 7.2 | 13.8 | 14.4 | 41.569 | 49.883 |
| 63 A | 0.756 | 1.512 | 7.56 | 14.49 | 15.12 | 43.648 | 52.377 |
| 80 A | 0.96 | 1.92 | 9.6 | 18.4 | 19.2 | 55.426 | 66.511 |
| 100 A | 1.2 | 2.4 | 12 | 23 | 24 | 69.282 | 83.138 |
| 125 A | 1.5 | 3 | 15 | 28.75 | 30 | 86.603 | 103.923 |
| 150 A | 1.8 | 3.6 | 18 | 34.5 | 36 | 103.923 | 124.708 |
| 200 A | 2.4 | 4.8 | 24 | 46 | 48 | 138.564 | 166.277 |
三相の列は線間電圧と各線の電流を使います。日本の100 V回路で15 Aは1.5 kW、200 V三相で100 Aは力率1で34.64 kW、力率0.9で31.18 kWです。
アンペアからkWへのExcel計算式
アンペアからkWへのExcel計算式は=A2*B2*C2/1000で、A2にアンペア、B2にボルト、C2に力率を入れます。三相の行には=SQRT(3)*A2*B2*C2/1000、直流の行には=A2*B2/1000を使います。
| A | B | C | D | E | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | アンペア | ボルト | PF | kW | Dの数式 |
| 2 | 16 | 230 | 0.9 | 3.31 | =ROUND(A2*B2*C2/1000,2) |
| 3 | 32 | 400 | 0.85 | 18.84 | =ROUND(SQRT(3)*A3*B3*C3/1000,2) |
| 4 | 50 | 48 | 1 | 2.4 | =ROUND(A4*B4/1000,2) |
| 5 | 24.15 | 230 | 0.9 | 5 | A5: =ROUND(D5*1000/(B5*C5),2) |
同じ数式はGoogleスプレッドシートとLibreOffice Calcでも使えます。小数点以下2桁で表示するにはROUND(…,2)で囲み、D列で数式を下へコピーすれば負荷の一覧をまとめて換算できます。
アンペアからkWへの式
アンペアからkWへの式はP = V × I × cos φです。Pは有効電力(W)、Vは電圧の実効値、Iは電流の実効値、cos φは力率です。Pを1000で割るとキロワットになります。
- P
- 有効電力、kW。仕事をする電力。
- S
- 皮相電力、kVA。S = V × I / 1000。
- Q
- 無効電力、kvar。Q = √(S² − P²)。
- cos φ
- 力率、P ÷ S、0から1。
この式は2つの古い法則とつながっています。ゲオルク・オームが1827年に発表したオームの法則はV = I × Rです。ジュールの法則は抵抗器についてP = I² × Rとします。P = V × Iにオームの法則を代入するとP = I² × Rになり、力率1の抵抗式ヒーターはどちらの式でも同じ結果になります。上の三角形は240 V、力率0.95で20 Aの例です:皮相電力4.8 kVAが有効電力4.56 kWと無効電力1.5 kvarに分かれます。
kWとボルトからアンペアを求める
単相交流でkWとボルトからアンペアを求める式はI(A) = P(kW) × 1000 / (V × PF)です。アンペアからkWへの計算式を電流について解いた形です。
- DC
I = P × 1000 / V - 単相
I = P × 1000 / (V × PF) - 三相
I = P × 1000 / (√3 × V × PF)
三角形の求めたい値を指で隠すと式が読めます。Iを隠すとP ÷ Vになります。計算例を3つ示します:
- 100 V・力率1で1.5 kWは15 A流れます。
- 200 V・力率1で3 kWは15 A流れます。
- 200 V三相・力率0.9で15 kWは各線に48.11 A流れます。
連続負荷には計算電流の125%以上のブレーカーを選びます(米国National Electrical Code、NECの80%ルール)。日本では内線規程と電気設備技術基準が適用されます。電流と推奨ブレーカー容量はkWからアンペアへの計算機で求められます。
アンペアをkWに換算する方法
アンペアをkWに換算するには、アンペアにボルトを掛け、力率を掛けて、1000で割ります。手計算の手順は5つです:
- 電流を測ります。クランプメーターでアンペアを測るか、機器の銘板で確認します。
- 電源電圧を確認します。たとえば100 V、200 V、230 V、400 V、480 Vです。
- 力率を確認します。銘板を見ます。直流と抵抗式ヒーターは1、モーターは0.8〜0.9です。
- アンペア×ボルト×力率を計算します。三相ではさらに1.732を掛けます。
- 結果を1000で割ります。ワットがキロワットになります。
計算例:240 Vで30 A
電力計やパワーアナライザーはkWを直接測り、手計算を確かめられます。IEC 60034や米国電機工業会(NEMA)に準じたモーターの銘板には定格電流、電圧、力率、効率が書かれており、換算に必要な4つの値がそろいます。
kWをアンペアに換算できますか?
はい、電圧と力率がわかればkWをアンペアに換算できます。ワットをボルト×力率で割ります:I = kW × 1000 / (V × PF)。
kWからアンペアへの換算には電圧が必要です。1 kWは100 Vで10 A、200 Vで5 A流れます。電圧のないkWの値には、ただ1つのアンペア値はありません。kWからアンペアへの計算機は直流、単相、三相に対応しています。
1 kWは何アンペアですか?
力率1で、1 kWは100 Vで10アンペア、200 Vで5アンペアです。230 Vでは4.35 Aです。電圧が高いほど1 kWあたりのアンペアは減ります。グラフは8つの代表的な電圧での1 kWの電流を示します:
力率が低いと1 kWあたりのアンペアが増えます。力率0.8では、1 kWは100 Vで12.5 A、230 Vで5.43 A流れます。
アンペアとkWの違いは何ですか?
アンペアとkWの違いは、アンペアは電流を、kWは電力を測る単位だという点です。アンペアは1秒間に流れる電荷を、kWは1秒間に届くエネルギーを数えます。
| アンペア(A) | キロワット(kW) | |
|---|---|---|
| 測るもの | 電流 | 電力 |
| 記号 | I | P |
| SIでの定義 | 1 A = 毎秒1クーロン | 1 kW = 毎秒1000ジュール |
| 電圧に依存するか | しない | する、P = I × V × PF |
| 決めるもの | 電線、ヒューズ、ブレーカー | 発電機、ヒーター、モーター、電気代 |
| 測定器 | クランプメーター、テスター | 電力計、パワーアナライザー |
| 例 | 15 Aコンセント | 1.2 kW電気ケトル |
アンペアは電線とブレーカーの太さ・容量を、kWは電力量と料金を決めます。電気料金はキロワット時(kWh)で請求されます:2 kWのヒーターを3時間使うと6 kWhです。
アンペア・kW・ボルトの比較
アンペア・kW・ボルトの比較では、3つの電気量、電流(アンペア)、電力(kW)、電位(ボルト)を扱います。電力はボルト×アンペアなので、3つのうち2つがわかれば残りが求まります。
ボルト
電位差。1 V = 1 Aあたり1 W。テスターで測ります。
V = P / I アンペア
電流。アンペアはSI基本単位です。クランプメーターで測ります。
I = P / V キロワット
電力、1000ワット。電力計で測ります。
P = V × I 国際電気標準会議(IEC)はSIのボルト、アンペア、ワットを定義し、IEC 60364は3つの単位を使って低圧設備のルールを定めています。100 Vの回路に15 A流れると力率1で1.5 kW、同じ1.5 kWを200 Vの回路で使うと7.5 Aです。
よくある質問
kWがわかっているときのアンペアの求め方
kWがわかっているときは、kWに1000を掛け、ボルト×力率(PF)で割ります:I = kW × 1000 ÷ (V × PF)。三相では√3 × V × PFで、直流(DC)ではVだけで割ります。100 V・力率0.9の単相1 kW負荷は11.11 A流れます。
三相でアンペアをkWに換算するには?
三相でアンペアをkWに換算するには、√3(1.732)×線間電圧×アンペア×力率を計算し、1000で割ります。相電圧で測った場合は、√3×線間電圧の代わりに3×相電圧を使います。200 V・力率0.85で32 Aは9.42 kW(12.64 hp)です。
1 kWは何アンペア?
力率1で、1 kWは100 V単相で10 A、200 V単相で5 Aです。1 kWは200 V三相で各線2.89 A、230 Vで4.35 A、12 V DCで83.33 A流れます。
アンペア時をkWhに換算するには?
アンペア時はkWh = Ah × V ÷ 1000でkWhに換算します。12 V・100 Ahのバッテリーは1.2 kWh(4.32 MJ)を蓄えます。1 kWhは12 Vで83.3 Ah、24 Vで41.7 Ah、48 Vで20.8 Ahです。
1 kWには何アンペアありますか?
力率1で、1 kWは100 Vの電源で10アンペア、230 Vの電源で4.35アンペアです。力率0.8では100 Vで12.5 A、230 Vで5.43 Aに増えます。
6 kWは何アンペア?
力率1で、6 kWは200 V単相で30 A、200 V三相で各線17.32 Aです。6 kWは100 Vで60 A、230 Vで26.09 A、400 V三相で各線8.66 Aです。
10 kWは何アンペア?
力率1で、10 kWは200 V単相で50 A、200 V三相で各線28.87 Aです。10 kWは230 Vで43.48 A、400 V三相で各線14.43 A、480 V三相で各線12.03 Aです。
kWがわかっているときの電流値
kWがわかっているときの電流値は、直流ではkW × 1000 ÷ ボルト、単相交流ではkW × 1000 ÷ (ボルト × PF)、三相交流ではkW × 1000 ÷ (√3 × ボルト × PF)です。48 V DCのバッテリーから2 kWを取り出すと41.67 A流れます。