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3・13・6 直流電力の測定
図3・31
直流電圧計と直流電流計を図3・31（a）（b）のように接続して電力P〔W〕測定する。
（a）図の場合
（b）図の場合
（3・18）式及び（3・19）式からわかるように計器の損失が多少負荷電力に影響する。したがって，計器の損失電力が負荷電力に比べて非常に小さいときには，実用上は電圧計の読みVと電流計の読みIの相乗積P=VI〔W〕でさしつかえないが，そうでなければ
とI2γaと比べて損失の少ない計器を負荷側に接続した方がよい。
〔例題〕
電圧計及び電流計を用いて直流電力を測定する場合に，回路の電圧約100〔V〕，電流約1〔A〕であるとき，計器の損失に対する補正を行わないで測定の誤差を小にするには，図3・31（a）（b）のいずれの接続法を選べばよいか。ただし，電流計の抵抗は10,000〔Ω〕，電流計の抵抗は2〔Ω〕とする。
〔解〕
（a）の接続では 式より
（b）の接続では電流計の損失電力＝12×2＝2〔W〕（3・19）式より計器の損失は（a）の場合が（b）の場合より小であるから（a）の図を選べばよい。
単相の指示電力計を用いて，交流電圧を測定することが最も簡単な方法であるが，この計器の持ち合わせがないときには次の方法による。
（1）3電圧計法による電力と力率の測定
交流電圧計3個を用意し，かつ，抵抗R〔Ω〕を負荷に直列に接続し，図3・32のように電圧計V1，V2，V3を接続する。
AB，BC，CA間の電圧の実効値をそれぞれV1，V2，V3として負荷電流の実効値をIとすれば，図3・33のベクトル図によって，
V32＝（V1＋V2 cosθ）2＋（V2 sinθ）2
＝V12＋V22＋2V1 V2 cosθ・・・（3・20）
故に，
（3・21）式でV1，V2，V3は電圧計の読みで測定できるから，力率cosθが算出できる。
図3・32
図3・33
また，電力P〔W〕を計算するには，V2＝IR，P＝V1 I cosθ
この2式を（3・20）式の第3項目に代入すれば，
V32＝V12＋V22＋2PR
故に
となる。
これから，電力P〔W〕が算出される。
この方法は，Rに電力損を生ずる欠点はあるが，小電力や高周波電力の測定に用いられる。
（2）3電流計法による電力と力率の測定
図3・34
交流電流計3個を用意し，かつ，抵抗R〔Ω〕を負荷と並列に接続し図3・34（a）のように電流計A1，A2，A3を接続する。
A1，A2，A3の電流計の読みを，それぞれI1，I2，I3（いづれも実効値）とすれば，図3・34（b）のベクトル図によって
I32＝（I1＋I2 cosθ）2＋（I2 sinθ）2
＝I12＋I22＋2I1 I2 cosθ・・・（3・23）
故に，
また，電力P〔W〕を計算するには，V＝I2R，P＝VI1 cosθから，この2式を（3・23）の第3項目に代入すれば
よって，電力
力率cosθ及び電力P〔W〕は，それぞれ（3・24）式及び（3・25）式によって算出できる。
この方法は，Rの電力損を生ずる欠点はあるが，小電力や高周波電力の測定に用いられる。
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