実効値と最大値
コンセントの「100V」は実効値です。交流の電圧は波（正弦波）なので、 瞬間ごとに値が変わりますが、直流と同じ仕事をする値に換算したものが実効値です。
最大値 = 実効値 × √2（√2 ≒ 1.41）
例: 実効値100Vの交流の最大値は 100 × 1.41 ≒ 141V。 「最大値141V・実効値100V」の対応がそのまま出題されます。
皮相電力・有効電力・力率
交流回路にコイル（電動機など）が含まれると、電圧と電流の波にずれ（位相差）が生じ、 掛け算した見かけの電力がすべて仕事になるわけではなくなります。
| 名称 | 式 | 単位 |
|---|---|---|
| 皮相電力 S（見かけの電力） | S = V × I | V・A（ボルトアンペア） |
| 有効電力 P（実際に消費する電力） | P = V × I × cosθ | W（ワット） |
| 力率 cosθ | P ÷ S | ―（%表示も） |
例題: 単相100V、電流5A、力率80%の負荷の消費電力は → P = 100 × 5 × 0.8 = 400W（皮相電力は500V・A）。
- 抵抗だけの負荷（電熱器・白熱電球）は力率100%（P = VI）
- 力率が低いと同じ電力でも大きな電流が流れ、電線の損失が増える → 電動機に進相コンデンサを並列に接続して力率を改善する
R-L直列回路のインピーダンス
抵抗 R とリアクタンス X が直列の場合、全体の抵抗にあたるインピーダンス Z は 三平方の定理で求めます。
Z = √(R² + X²)
例: R = 8Ω、X = 6Ω → Z = √(64 + 36) = √100 = 10Ω。 「8・6・10」「3・4・5」の直角三角形の組み合わせが繰り返し使われるので、 このパターンを覚えておくと計算が一瞬で終わります。
学習のポイント
交流の計算は「√2」「cosθを掛けるのは有効電力」「Zは三平方」の3点だけで 学科レベルはほぼ対応できます。アプリの基礎理論問題で型を反復しましょう。