電力の計算

最終更新: 2026-05-18

電力とは何か

電力とは、回路内で電気エネルギーが熱・光・運動などに変換される単位時間あたりの量で、単位はワット（W）です。電圧・電流・抵抗のいずれか 2 つがわかれば、P = V × I、P = I² × R、P = V² ÷ R の 3 式から電力を求められます。3 式はオームの法則（V = I × R）が成り立つ場合にすべて等価です。

電力の 3 つの公式

3 つの公式は、手元にある 2 つの量に応じて使い分けます。オームの法則が成り立つ場合、いずれの式も同じ電力を与えます。

公式	使うタイミング	計算例
P = V × I	電圧と電流がわかるとき	コンセント: 100 V × 2 A = 200 W
P = I² × R	電流と抵抗がわかるとき	抵抗器: (3 A)² × 50 Ω = 450 W
P = V² ÷ R	電圧と抵抗がわかるとき	ヒーター: (100 V)² ÷ 200 Ω = 50 W

3 式を使い分ける理由

オームの法則の 3 量（V・I・R）のうち 2 つがわかれば残りの 1 つは決まります。計算式は「測れた 2 量」に応じて選ぶのが合理的です。回路設計では素子の抵抗値が仕様書から判明していることが多く、現場での実測では電圧計・電流計で V と I を直接読み取れます。

入力値が一致しない場合

V・I・R が V = I × R を満たさないとき、3 式の結果は異なります。これはバグではなく、入力のどのペアを信頼するかを判断するための情報です。

例: V = 100、I = 3、R = 40（一貫性なし：3 × 40 = 120 ≠ 100）

• P_VI = 100 × 3 = 300 W（V と I を実測した場合はこれが正解）
• P_I²R = 9 × 40 = 360 W（I と R を実測した場合はこれが正解）
• P_V²R = 10000 ÷ 40 = 250 W（V と R を実測した場合はこれが正解）

計算例：家電製品で確認

家庭用コンセント（100 V）に 60 W の電球を接続したとき、電流と抵抗はいくらか？

P = V × I より: I = P ÷ V = 60 ÷ 100 = 0.6 A
V = I × R より: R = V ÷ I = 100 ÷ 0.6 ≈ 167 Ω

検証: P = V² ÷ R = 10000 ÷ 167 ≈ 60 W ✓

消費電力から電気代を計算する

電力（W）× 時間（h）= 電力量（Wh）。1,000 で割ると kWh になり、電力会社の請求単位と一致します。

$$\text{電気料金} = \frac{P \times t}{1{,}000} \times \text{電力単価（円/kWh）}$$

1,500 W の電気ヒーターを 1 日 8 時間、30 日間使った場合：

$$\frac{1{,}500 \times 8 \times 30}{1{,}000} = 360 \text{ kWh}$$

電力単価を 30 円/kWh とすると、360 × 30 = 10,800 円/月。エアコンや電気温水器など大型家電の電気代を見積もるときに活用できます。

よくある質問 (FAQ)

電力の公式は何ですか？

電力には、どの量が分かっているかによって使い分ける 3 つの等価な公式があります。P = V × I（電圧 × 電流）、P = I² × R（電流の二乗 × 抵抗）、P = V² ÷ R（電圧の二乗 ÷ 抵抗）です。オームの法則（V = I × R）が成り立つ場合、3 式はすべて同じ結果を与えます。電圧・電流・抵抗をすべて入力すると、3 つの値が一致するかどうかでオームの法則との整合性を確認できます。

電圧と電流からワット数を計算するにはどうすればよいですか？

電圧（V）と電流（A）を掛け合わせます：P = V × I。たとえば家庭用コンセント（100 V）に 2 A の電流が流れている場合、消費電力は 200 W です。電子レンジ（800 W）なら 800 ÷ 100 = 8 A の電流が流れる計算になります。電圧と電流が直接測れる場面で最も使いやすい公式です。

P=VI と P=I²R の違いは何ですか？

V = I × R が成り立てば数学的には同一です。違いは「手元にある 2 つの量がどれか」という点です。電圧と電流が分かるなら P = V × I、電流と抵抗が分かる（電圧は不明）なら P = I² × R、電圧と抵抗が分かるなら P = V² ÷ R を使います。3 つの入力値がオームの法則と整合しない場合、3 式は異なる値を返します — これは入力の矛盾を教えてくれるサインであり、実際に計測した 2 量の式が正しい答えを示しています。

ワットからキロワット時（kWh）に換算するにはどうすればよいですか？

電力量（kWh）= 消費電力（kW）× 時間（h）です。1,500 W のヒーターを 1 日 8 時間、30 日間使うと 1.5 kW × 8 h × 30 日 = 360 kWh になります。電気料金は 1 kWh あたりの単価（目安: 約 30〜35 円/kWh）で計算するので、360 × 30 = 約 10,800 円となります。月々の電気代を見積もるときに便利な換算です。