Power Dissipation

消費電力の計算と熱設計

電子回路において、抵抗器やトランジスタなどの素子に電流が流れると、電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されます。これを「電力損失（Power Dissipation）」または「ジュール熱」と呼びます。

基本公式：ジュールの法則

消費電力 $P$（ワット）は以下の3つの式で表されます。

• $P = V \times I$ （電圧 × 電流）
• $P = I^2 \times R$ （電流の2乗 × 抵抗）
• $P = \frac{V^2}{R}$ （電圧の2乗 ÷ 抵抗）

定格電力（Rated Power）の選定

抵抗器には「1/4W (0.25W)」「1/2W (0.5W)」などの「定格電力」が決まっています。計算された消費電力がこの定格を超えると、抵抗器は異常発熱し、最悪の場合は焼損や発火に至ります。

安全マージン（Derating）

エンジニアリングの常識として、計算値ギリギリの部品を使うことはありません。通常は「ディレーティング（軽減）」を考慮し、計算値の2倍程度（使用率50%以下）の定格を持つ部品を選定するのが安全です。例えば、計算結果が 0.2W であれば、0.25Wの抵抗器ではなく、0.5Wの抵抗器を選ぶのが賢明です。