基本的な電気の基礎知識についてご教授ください

質問

下記の疑問についてご教授ください。

消費電力についてですが、ＤＣの場合とＡＣの場合で変わることはあるのでしょうか。
例：入力ＡＣ１００Ｖから効率８０％のコンバーターで１２Ｖへ変換した場合、仮に１０Ｗ消費する照明製品を使用したとします。この時に、ＤＣ１２Ｖで使用した時とＡＣ１２Ｖで使用した場合、微量でも消費電力に違いが有るのでしょうか。
直流電気の消費方法と交流電気の消費方法は違うのかなと思いました。
砕けて言うと、ガソリンエンジンでレシプロとロータリーで違うように・・・。

それと、もう一つ。
上記と同じ仕様のコンバータで定格５０Ｗ出るとします。
このコンバーターに５ＷのＬＥＤ照明を取り付けた場合なのですが、
過電流になるのでしょうか。
私の知識としては、消費する分だけが流れると思っているのですが。
要するに最大５０Ｗで実使用は５Ｗだけかなと。
まぁ、ＬＥＤの制御基盤の問題も有るとは思いますので一概には言えないでしょうが。
いろいろ話をしている内に迷いが出たので分かる方お教えください。

回答No.1

86tarou · ベストアンサー

ＡＣ12Ｖが“実効値”なら、ＡＣでもＤＣでも同じになります。ただし、それぞれの変換効率が同じとの仮定です（ＡＣとＤＣでは回路が異なるため効率が違うのが普通）。
http://www.tuv-ohtama.co.jp/topics/doc/012_emc_reference.pdf

電源の50Ｗというのは、それだけ電力を取り出せるということで、負荷を大きくし電流を多く流そうとすると、電圧が規定より下がったり電圧自体が出なくなります。なので、電源の容量以下の電流で使ってる限りは電圧は一定です。電圧が変わらないということは、ＬＥＤの負荷が一定ですので、電流もそれ以上は流れません。ただし、ＬＥＤは単体で電源に接続することはなく、電流制限抵抗や定電流ダイオード等を直列に繋いで使用しますので、それを含めた消費電力が５Ｗと解釈するとの条件付です。これは、ＬＥＤ自体が一定の電流を流すことによって発光させる素子だからです。例えば、小さな赤色ＬＥＤだと流しても数十mAで、この時のＶｆが２Ｖとしても0.1Ｗも消費しません。これに電流制限を掛ける素子を12Ｖ掛けることを前提で直列に繋ぐと、全体では数百mWの消費電力になります。

回答No.2

YH2400

直流にしろ交流にしろ白熱電球で使う限り消費電力にちがいはありません。
しかし放電灯は交流だと電圧と電流のタイミングが一致しないため「Ｖ×Ａ＝Ｗ」になりません。
理論上直流だとそんな事は起こりませんが放電灯は電圧調整のため一度交流にしますのでどちらにしろ計算上のずれは生じます。

定格５０Ｗまで出せるという事は１２Ｖならば４．２Ａまで出せるということです。負荷容量に関わらず電圧は１２Ｖで一定です。
ＬＥＤは定格電圧以下で壊れる事はありませんので１２Ｖ５ＷＬＥＤならば実際に使用される電力は５Ｗです。

電圧と電流のずれ（力率といいますが）については電気工事士試験のテキストに載っていますので詳しくはそちらを参考に。