電験三種｜kWとkWhの取り違えを3問で復習。効率80％は掛ける？割る？

計算を始める前に、「求めるのは電力か、電力量か」を一行書いてみてください。数値が合っていても、単位が違えば別の量になります。

まず、単位を整理

kWは電力（エネルギーが移る速さ）、kWhは電力量（エネルギーの量）の単位です。電力が一定なら、

電力量［kWh］＝電力［kW］×時間［h］

hは時間の単位で、1 h＝1時間。kWhはkWに時間［h］を掛けた単位です。時間で割るのではありません。途中で電力が変わる場合は、一定とみなせる区間ごとに計算して足します。［1］［2］

以下の3問は本記事のオリジナル練習問題で、実際の過去問ではありません。問1・問3は定常運転とし、運転中の電力は一定。始動・停止や待機中の電力量は考えません。

問1｜時間を掛けた後の単位は？

消費電力1.5 kWの機器を2時間動かしたときの電力量は？

A：0.75 kWh
B：3 kW
C：3 kWh

正解はC。1.5 kW×2 h＝3 kWhです。
Aは1.5÷2と、時間で割った誤り。この計算の単位はkW/hになり、電力量ではありません。
Bは数値だけが正しく、時間を掛けたのに単位をkWのままにしています。

問2｜720 kJをkWhに直す

A：0.2 kWh
B：200 kWh
C：0.72 kWh

正解はA。1 kWh＝3,600 kJなので、720÷3,600＝0.2 kWhです。［2］
Bの200は、720÷3.6で出る数値。1 Wh＝3.6 kJなので、この場合の答えは200 Whです。kWhにするには、さらに1,000で割ります。
Cの0.72は、720 kJをMJに換算した数値。MJとkWhは同じエネルギーの単位でも、大きさが違います。

問3｜出力から入力を求める

モータが機械出力1.2 kWで2時間動きます。効率は運転中ずっと80％。消費した入力側の電力量は？

A：1.92 kWh
B：2.4 kWh
C：3 kWh

正解はC。機械出力もkWで表せますが、消費電力とは区別します。効率は「機械出力÷入力電力」なので、80％を0.8に直して、［3］

入力電力＝1.2÷0.8＝1.5 kW
入力側の電力量＝1.5×2＝3 kWh

Aは1.2×0.8×2とした誤り。効率を掛けるのは、入力から出力を求める向きです。
Bは1.2×2で求めた出力側のエネルギー。入力側とは違います。入力3 kWhのうち、出力2.4 kWh、損失0.6 kWhと確かめられます。

次の復習は、この3行だけ

紙に「求める量／式と単位／間違えた理由」の3欄を作り、各問を1行で解き直しましょう。正解した問も、誤答がなぜ違うのか一言添えてください。

その後は公式の過去問題で、kW・kWh・効率が出てくる問題を1問選び、同じ欄を埋めてみてください。
電気技術者試験センター「第三種電気主任技術者試験の問題と解答」
https://www.shiken.or.jp/chief/third/qa/

定義・換算の参考資料
［1］NIST「Watt (W)」
https://www.nist.gov/glossary-term/34606
［2］NIST「SI換算表 Appendix B.9」Energyの項
https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-appendix-b-conversion-factors/nist-guide-si-appendix-b9
［3］ニデック「1-1 モータとは何か」
https://www.nidec.com/jp/products/small-precision-motors/contents/technology/motor/basic/00001/

次に読む無料解説

・入力・出力の関係を、損失まで含めて練習する
「変圧器の部分負荷効率」では、出力に掛ける負荷比xと、銅損に掛けるx²を分けて計算します。
解説URL：https://note.com/sikaku_rakutoru/n/n4ca7c84eafae

・三相電力の式で、角度の基準を確かめる
「三相電力の3問」では、線間電圧と相電圧を区別し、力率角を読み直します。
解説URL：

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