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消費電力とは?定義や計算方法。PCやエアコンはどれぐらい?

消費電力とは?定義や計算方法。PCやエアコンはどれぐらい?

投稿者:オリーブオイルをひとまわし編集部

2020年4月30日

毎月請求がくるであろう電気代だが、ご家庭で使用している家電の消費電力はどれぐらいなのか、考えたことはあるだろうか?テレビやパソコンといった「長時間電源をつけっぱなしのものは1時間あたり何円の電力を使うのか」など、消費電力の計算方法についても知っておくと、月々の電気代も見積もれるしムダ使いを防ぐことにもつながるだろう。

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1. 計算の前に!消費電力とは?

まずは、消費電力の定義や計算に必要な単位、計算式をみていこう。

消費電力の定義とは

「消費電力」とは簡単にいうと、「電流によって1秒間で消費されるエネルギー」のこと。電流が1秒間にどれだけ通るかで電流の大きさが変わる。私たちの日常生活では、さまざまな家庭用電化製品が使われているが、電化製品を動かすときに、消費電力が関係している。

消費電力はW(ワット)やkW(キロワット)という単位を使って計算される。1時間の消費電力は「消費電力(kw)」×「電気代単価27円/kwh」という計算式だ。つまり「使用時間が長いほど電気代がかかる」ということになる。

ここでいう「電気代単価27円/kwh」とは、公益社団法人「全国家庭電気製品公正取引協議会」が発表した電気代の目安単価であり、主要電力会社10社の平均単価である。

ちなみに電流とは、中学や高校などの物理で習ったような説明になるかもしれないが、電池でいう「マイナス極から電子が出て、電球やモーターなどを通して、プラス極に入っていく」という一連の流れのことだ。

2. 計算の前に!定格消費電力とは

よく「定格消費電力」という言葉が家電の取扱説明書の仕様欄や、製品背面などに記載されているが、これは家電のすべての機能を最大限に使用した場合の数値のことを指す。

たとえばテレビでは、「画面の明るさや音量を最大にし、録画したビデオを再生しながら裏で別の番組を録画する」など、各機能を重複して使用する場合に定格消費電力が最大になることが多い。だが、このような極端ともいえる使い方で消費電力を計算しても現実的な数値は出ないだろう。

エアコンの定格消費電力は、エアコンの機能を最大限に使用した場合の消費電力とされている。設定温度・風量ともに最大で、外気と室温が極端にかい離した状態などだ。やはり日常の使い方とズレがあるといえるだろう。

このように、すべての家電の電気代の計算には「定格消費電力」ではなく、「実際に使うときの状況に近い状態で消費した、1年間の電力量」の数値を表す「年間消費電力」を用いて計算するのが現実的といえる。

3. 消費電力の計算方法

消費電力の計算方法を紹介しよう。中学校の理科や高校の物理の授業でも習ったかもしれないが、消費電力の計算にはおもに3種類の方法がある。まずは計算に用いる略語や意味のおさらいからだ。
  • 消費電力の計算に用いる主な略語と意味
  • 消費電力=W(ワット)
  • 電圧=V(ボルト)
  • 電流=A(アンペア)
  • 抵抗=R(レジスタンス)ただし単位はΩ(オーム)
以上を覚えておき、以下の消費電力の計算に当てはめてほしい。

「電流と電圧」から消費電力を計算する方法

「ワット(W)=ボルト(V)×アンペア(A)」

電圧と電流が分かっている場合、この式で消費電力が計算できる。一般的なご家庭の電圧は100Vだが、そこへ3Aを流したときの消費電力は「100V×3A=300W」となる。

抵抗と電流から消費電力を計算する方法

計算式は【消費電力(W)=抵抗値(R)×電流の2乗】

単位で表すと「ワット(W)=オーム(Ω)×アンペア(Aの2乗)」となる。たとえば抵抗値が50(50オーム)で、電流が5(5アンペア)のときの消費電力は、50×5(の2乗)=1250となる。

電圧と抵抗から消費電力を計算する方法
計算式は【消費電力(W)=電圧(Vの2乗)÷(抵抗R)】

抵抗値と電流が分かっているなら、この計算方法で消費電力を求められる。抵抗値(R)が20(20オーム)で、電圧が100(100ボルト)のときの消費電力は100(の2乗)÷20=500だ。

4. 消費電力を用いた電気代の計算方法

ここからは具体的な電気代の計算方法を解説する。エアコンを例に最小と最大の消費電力を考慮した電気代の計算をしてみよう。

エアコンはつけてから室温を設定温度に近づけるまでの時間は「最大」の消費電力を必要とするが、エアコンをつけている間ずっと最大の消費電力になっているわけではない。部屋の温度が設定温度になったあとも稼働し続けた場合、消費電力は「最小」の状態に近くなる。

条件や計算式は以下のとおり。

電力の単位:1000W=1kw 
冷房の消費電力:最小120W・最大13000W
電気代単価:27円/kwh
  • 最小の場合:120W ÷ 1000 = 0.12kW よって 0.12kW × 27円/kWh =約3.2円
  • 最大の場合:1300W ÷ 1000 = 1.3kW よって 1.3kW × 27円/kWh =35.1円
つまり冷房を1時間運転し続けたときの電気代は、おおよそ「最小3.2円~最大35.1円」となる。なお、これはあくまで目安だ。室内外の温度や湿度、部屋の断熱性のほか、設定温度や風量などでも変動する。

電気代が高いと感じたら、契約アンペアの変更を

節電を心がけているのに、電気代が高いと感じた場合は、契約内容を確認し、基本契約(契約アンペア)の見直しを考えるのもよいだろう。

東京電力では、使用状況に応じて契約アンペアを選択できる。具体的には10A(アンペア)から60Aまでの選択となり、契約アンペア数によって料金が異なる仕組みになっている。(2020年4月現在)家族構成や生活スタイルに合わせてアンペア契約を変更するとよいだろう。

朝食時や夕飯時などに炊飯器と電子レンジを同時に使用する、夏や冬場に複数の部屋で冷暖房器具を使うことが多いなど、状況に応じて適切な契約アンペア数を選ぶと電気代の節約につながる。

ほかにも、国内の電力会社の電気料金制の種類には、「定額料金制」(毎月の料金は使用電力量によらず一定)「従量料金制」(使用電力量に電力量料金単価を乗じて料金を決定する)
などがあり、毎月の電気の使用状況にあわせて種類やプランが選べるようになっている。

たとえば関西電力なら、最初の15kWhまでは341.02円で、以降の料金は以下のように変動する。(2020年4月現在)
  • 15 - 120kWhまで:20.32円
  • 120 - 300kWhまで:25.80円
  • 300kWh以上:29.29円

結論

1回の電気代は数円単位で小さなものだが、毎日使用する家電類ではそれが積もると金額が大きく変わってくる。消費電力に関していくつか計算方法を紹介したが、日頃から各家電の消費電力に目をむけて、自身やご家庭でどれぐらい電力を使っているのかを知っておこう。そうすると、家計の節約にもつながるし、エコな社会につながる。
  

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