最終更新日：2026年8月30日

fe fe-technology basic-theory electric-power

まず結論

電力と電力量は、次の2段階で考えると迷いにくくなります。

電圧 × 電流
→ 電力 W

電力 × 使用時間
→ 電力量 Wh

基本情報技術者試験では、特に次の3点を確認します。

  • WとWhを混同しない
  • 分は時間に直してから計算する
  • グラフでは運転している時間だけを合計する

一言で覚えるなら、

Wは「使う勢い」、Whは「使った総量」。

直感的な説明

水道にたとえると、電力Wは「今どれくらい勢いよく使っているか」、電力量Whは「一定時間で合計どれくらい使ったか」です。

例えば1000Wの機器を使う場合、

30分使う
→ 500Wh

1時間使う
→ 1000Wh

2時間使う
→ 2000Wh

同じ1000Wの機器でも、使う時間が長いほど電力量は増えます。

定義・仕組み

電力W

電力は、単位時間あたりにどれだけ電気エネルギーを使うかを表します。

力率を1とみなせる場合は、次の式で求めます。

[ P = VI ]

  • (P)：電力 W
  • (V)：電圧 V
  • (I)：電流 A

例えば、100Vで10A流れる機器なら、

[ 100 \times 10 = 1000W ]

です。

電力量Wh

電力量は、電力を一定時間使ったときの総量です。

[ E = Pt ]

  • (E)：電力量 Wh
  • (P)：電力 W
  • (t)：時間 h

1000Wの機器を1.5時間使うと、

[ 1000 \times 1.5 = 1500Wh ]

となります。

分は時間へ直す

Whで計算するとき、時間の単位はhです。

30分 = 0.5時間
60分 = 1時間
90分 = 1.5時間
120分 = 2時間

したがって、例えば1000Wの機器を30分使った場合は、

[ 1000 \times 0.5 = 500Wh ]

です。

kWとkWh

1000Wは1kWです。

1000W = 1kW
1000Wh = 1kWh

したがって、1500Whは1.5kWhです。

Wh → kWh
÷1000

kWh → Wh
×1000

力率1とは

交流では、一般に有効電力を求めるとき力率を考えます。

[ P = VI \times 力率 ]

問題文で「力率は1」と指定されていれば、

[ P = VI ]

としてそのまま計算できます。

FE試験では、与えられた条件をそのまま使い、必要のない補正を勝手に加えないことが大切です。

このテーマは、基本情報技術者試験の基礎理論・ハードウェア分野に関係します。公式の出題範囲やシラバスは、IPA：試験要綱・シラバスについて から確認できます。

科目Aでどう出る？

科目Aでは、次のような流れで問われます。

1. 電圧と電流から電力Wを求める
2. グラフや条件から使用時間を求める
3. 分を時間に直す
4. W × h でWhを求める

ON/OFFグラフの読み方

機器が途中で停止している場合は、全体時間ではなく、運転している区間だけを足します。

例えば、

0〜60分
→ 1時間運転

60〜90分
→ 停止

90〜120分
→ 0.5時間運転

なら、運転時間は、

[ 1 + 0.5 = 1.5時間 ]

です。

0〜120分だから2時間、とそのまま使わないようにします。

判断手順

試験中は、次の順番がおすすめです。

電圧V × 電流A
↓
電力W
↓
ONになっている時間を合計
↓
分を時間hへ変換
↓
W × h
↓
Wh

どんな場面で使う？

電力と電力量の計算は、次のような場面で使います。

  • 家電や機器の消費電力量を求める
  • バッテリーの必要容量を見積もる
  • サーバや設備の電力使用量を比較する
  • 稼働時間が変化したときの消費量を求める
  • 電気料金の基礎となるkWhを計算する

コンピュータ分野でも、性能と消費電力の関係は重要です。CPUの高クロック化と複数コア化の違いは、マルチコアプロセッサとは？で整理しています。

また、処理性能と実行時間の関係を確認したい場合は、MIPSから命令実行時間を求める方法も関連します。

よくある誤解・混同

誤解1：WとWhは同じ

違います。

W
→ その瞬間の電力

Wh
→ 一定時間で使った電力量

単位が似ていますが、意味は別です。

誤解2：120分ならそのまま120を掛ける

Whで計算するときは、時間をhにそろえます。

120分
→ 2時間

誤解3：グラフ全体の長さを使用時間にする

途中で停止している場合、その時間は含めません。

全体時間
≠ 必ず使用時間

ONになっている区間だけを合計します。

誤解4：1000Wの機器は1時間で1000W使う

単位が混ざっています。

正しくは、

1000Wの機器を1時間使う
→ 1000Wh

です。

誤解5：力率1でも別の補正が必要

問題文で力率1と指定されているなら、

[ P = VI ]

として計算できます。

条件にない補正を追加しないようにします。

まとめ（試験直前用）

  • 電力は (P = VI)（力率1の場合）
  • 電力量は (E = Pt)
  • Wは電力、Whは電力量
  • 分は時間hへ直してから計算する
  • グラフでは運転している区間だけを足す
  • 1000Wh = 1kWh
  • 力率1なら、電圧×電流でそのまま電力を求められる

最後に一言で整理すると、

V×AでW、W×時間でWh。グラフではONの時間だけ数える。

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