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電力と電圧のdB値の係数が違うのはなぜ?

2025-02-15 06:33:51 | 第一級陸上特殊無線技術士








電力と電圧のデシベル(dB)値が異なる係数(10logX と 20logX)を使う理由は、電力と電圧の物理的な関係に基づいています。

### 電力のdB値
電力 \( P \) の比をデシベルで表す場合、以下の式を使います:
\[ \text{dB} = 10 \log_{10} \left( \frac{P_1}{P_0} \right) \]

電力は電圧の2乗に比例するため、電力比をそのまま対数で表すと10倍の係数が適用されます。

### 電圧のdB値
電圧 \( V \) の比をデシベルで表す場合、以下の式を使います:
\[ \text{dB} = 20 \log_{10} \left( \frac{V_1}{V_0} \right) \]

電圧の2乗が電力に比例するため、電圧比を対数で表す際には2乗の関係を反映して20倍の係数が適用されます。

### 具体的な関係
電力 \( P \) と電圧 \( V \) の関係は、抵抗 \( R \) が一定の場合:
\[ P = \frac{V^2}{R} \]

電力比を電圧比で表すと:
\[ \frac{P_1}{P_0} = \left( \frac{V_1}{V_0} \right)^2 \]

この2乗の関係から、電圧比を対数で表す際に係数が20倍になります。

### まとめ
- **電力のdB値**: \( 10 \log_{10} \left( \frac{P_1}{P_0} \right) \)
- **電圧のdB値**: \( 20 \log_{10} \left( \frac{V_1}{V_0} \right) \)

この違いは、電力が電圧の2乗に比例するためです。

やはり思った通り、W=V×(V/R)という関係式が絡んでいるのが理由であった。


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