実効値
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2021.06.30_____

 家庭用電源では、電圧は周期的に変動しており、0 から最大 141.42 V の値をとります。 100 V というのは電圧の 実効値 なのです。

 抵抗( R )を含む交流回路の 電圧( V )と 電流( I )が次のように表されるとします。
   V = V0 sin (ωt)   I = I0 sin (ωt)
 この交流回路の平均的な電力を直流回路で実現するには、電圧( V )と 電流( I )の大きさをどうのようにすればいいか? その値を「実効値」と言います。

交流回路における電力( P )の平均値( P(_) )を求めます。
   P = V I = V0 I0 sin2(ωt)
   0 ≦ P ≦ V0 I0
   P(_) = 1/2 × V0 I0
       ※ 参照: 大学生のための数学 > 三角関数 指数・対数関数 > sin2 x の積分

電圧の実効値を Ve とし、 電流の実効値を Ie とすると、
   P(_)Ve Ie
よって、
   Ve Ie = 1/2 × V0 I0  ・・・ @

V0 = I0 × R  ・・・ A
VeIe × R  ・・・ B
@〜Bより、
   Ie2 = 1/2 × I02   Ve2 = 1/2 × V02
よって、