電験三種の電力公式

import numpy as np

# 充電電流の計算
def calculate_charging_current(f, C, V):
    return 2 * np.pi * f * C * V / np.sqrt(3)

# 発電機出力の計算
def calculate_generator_output(water_flow, effective_head):
    return 9.8 * water_flow * effective_head

# 年間発電電力量の計算
def calculate_annual_energy(generator_output, utilization_rate):
    hours_per_year = 365 * 24
    return generator_output * hours_per_year * utilization_rate

# 各種パラメータを設定
f = 50  # 周波数（Hz）
C = 1e-6  # 静電容量（F）
V = 220  # 電圧（V）
water_flow = 10  # 発電使用水量（m^3/s）
effective_head = 50  # 有効落差（m）
utilization_rate = 0.5  # 設備利用率

# 計算を実行
charging_current = calculate_charging_current(f, C, V)
generator_output = calculate_generator_output(water_flow, effective_head)
annual_energy = calculate_annual_energy(generator_output, utilization_rate)

# 結果を出力
print("充電電流:", charging_current, "A")
print("発電機出力:", generator_output, "W")
print("年間発電電力量:", annual_energy, "Wh")

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 定数の設定
V = 10  # 電圧
v = 1   # 電圧降下
R = 5   # 抵抗
X = 3   # 反応
theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)  # 角度の範囲

# 式の計算
numerator = V * v * np.cos(theta)
denominator = R * np.cos(theta) + X * np.sqrt(1 - np.cos(theta)**2)
voltage_drop = numerator / denominator

# プロット
plt.plot(theta, voltage_drop)
plt.title('Voltage Drop vs Angle')
plt.xlabel('Angle (theta)')
plt.ylabel('Voltage Drop')
plt.grid(True)
plt.show()

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 関数定義
def calculate_sag(w, L, T):
    return (w * L**2) / (8 * T)

# パラメータ設定
w = 0.1  # 電線の単位長さあたりの重量 (重量/長さ) [例: kg/m]
L = np.linspace(50, 200, 100)  # 電線の実長 (span) [例: m]
T = 1000  # 電線の張力 [例: N]

# たるみを計算
sag = calculate_sag(w, L, T)

# プロット
plt.plot(L, sag)
plt.title('Sag vs Span')
plt.xlabel('Span (m)')
plt.ylabel('Sag (m)')
plt.grid(True)
plt.show()