物理基礎 / 電気とエネルギーの利用

電力量と電気料金

★★ 標準電力量生活と電気

問題

消費電力 の電気ヒーターを、毎日 時間、 日間使った。(1) 消費した電力量は何 kWh か。(2) 電気料金が あたり 円のとき、この使用でかかる料金を求めよ。

t [時間]P [kW]O0.51日目2日目3日目 …毎日 1.0 kWh ずつ積み上がる
0.5 kW×2 時間=1.0 kWh が毎日積み上がり、30 日で 30 kWh
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電気料金は kWh 単位で計算するのが約束。まず 1 日分の kWh、次に 30 日分、最後に単価を掛ける、と 3 段に分けよう。

解答・解説

方針

1 日分の電力量 kW×h を出し、30 日分に積み上げる。料金は kWh×単価。

解答

⓪ 発想 — どう考え始めるか。 電気料金の計算は、物理としては電力量 の積み上げにすぎない。単位を最初から kWh にそろえて進めるのがコツである。

① 1 日分の電力量。 だから

② 30 日分に積み上げる。

③ 料金を計算する。

まとめ 「1 日 1.0 kWh」のようにきりのよい中間量を作ると、積み上げの計算はほぼ暗算になる。ちなみに 。J に直すと大きすぎて扱いにくいから、生活の場面では kWh が使われている。

(1) (2)

別解

合計時間から一気に出すルート。 使用時間は合計 時間。

料金は 円。1 日ずつ刻むか、時間をまとめてから掛けるか。好きな順でよいが、単位が kW と h にそろっているかだけは毎回確認する。

ポイント

  • 電力量は kW×h で kWh
  • 料金=kWh×単価
  • 1 kWh=3.6×10⁶ J(J だと大きすぎるので kWh を使う)

よくある間違い

  • 500 をそのまま kW として 500×2×30 とする(kW への換算を忘れる)
  • 時間を秒に直して kWh を出そうとする
  • 30 日を掛け忘れて 1 日分の料金を答える