交流の電力って、直流とは違うって言われるけど…どう違うんだろう？
「電圧×電流」じゃダメなの？
いい質問！
交流は電圧も電流も時間とともに常に変化しているから、直流のように単純に掛け算すれば良いわけじゃないんだ。
さらに「位相のズレ」がある負荷だと、電力の考え方が大きく変わるよ。
今日のレッスンはそこを一気に整理しよう！
【抵抗のみの負荷：電力は“VIそのまま”】
■ 抵抗負荷は「電圧と電流が同相」
抵抗だけならシンプルって聞いたけど？
そう。抵抗だけの回路（電熱器・白熱電球など）は
電圧と電流がまったく同じタイミングで変化＝同相。
だから瞬時電力（p = v × i）も常に正。
1周期で平均すると…
👉 交流電力＝V（実効値）× I（実効値）
つまり直流と同じだよ！
【抵抗＋コイル：位相がズレると電力は減る】
■ 電流は電圧より“遅れる”
蛍光灯とかモーターって、抵抗だけじゃないんだよね？
そう。抵抗とコイルが混ざると、
電流が電圧より位相遅れ（θ）になる。
このときの電力はこうなるよ。
👉 有効電力 P = V I cosθ
負の電力の期間が生まれるため、
同じ V・I でも抵抗だけのときより電力が小さくなる。これを「力率が下がる」と言うんだ。
■ 力率とは？
cosθ の値＝電力として有効に使える割合で、
回路ごとに異なるよ。
例（概数）：
- 白熱電灯：100%
- 蛍光灯（低力率形）：60～85%
- 水銀灯：90%
- モーター類：80～90%
種類によって全然違うんだね！
【コイルだけ・コンデンサだけ：電力は消費しない】
じゃあコイルだけとかコンデンサだけだったら？
この場合は位相差が90°（π/2）
だから cosθ = 0
👉 有効電力 P = 0
つまり、
電力は消費しない（熱にも運動にも変わらない）
でも電流は流れているので「皮相電力」は存在するよ。
【有効電流・無効電流・皮相電流】
■ 電流は2つに分けて考える
交流の電流 I は、次の2つに分けられるよ。
- 有効電流（Iₚ）：電力として使われる成分
- 無効電流（Iₛ）：電力として使われない成分
そして全体の電流 I は、
直角三角形で表される「皮相電流」。
- 有効電力 P = V I cosθ
- 無効電力 Q = V I sinθ（単位 var）
- 皮相電力 S = V I（単位 VA）
これらは
S² = P² + Q²
の関係で成り立つよ。
【今日のまとめ】
📌 抵抗だけ
→ 電圧と電流は同相 → P = VI
📌 抵抗＋コイル
→ 電流が遅れる → P = VIcosθ（力率）
📌 コイルのみ／コンデンサのみ
→ P = 0（ただし電流は流れる）
📌 電力の三角関係
→ 皮相電力 S、 有効電力 P、 無効電力 Q に分かれる
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