電力とは？
2014.01.06
カテゴリ：理科用語
電力とは？
- 皆さんこんばんは。オフィス・宮島です。今回は「電力」について解説いたします。
- 皆さん、電球や電気ポットなどにこんな表示が書かれているのを見たことがないでしょうか？
100V/500W
- では、この表示はいったい何を意味するのでしょうか？１つずつ紐解いてみましょう。
- 100V/500Wにおいて、「100V」は何を意味しているのかというと…これは、電源電圧が100Vであるときという意味です。次に、「500W」というのは何なのかというと…100Vの電源電圧を加えたときによって発生する電流によって生じる電気エネルギという意味で、「W」は「ワット(Watt)」と呼びます。
- これを簡単にまとめると、「電源電圧が100V加わったときにそれによって生じる電流により、電気エネルギが500W生じる」ということです。
電力は何に使われる？
- 電気エネルギである「電力」は、一体何に使用されるのかというと、モータを動かすときやポットに入れた水を沸かすというように、「ものにエネルギを与えて動かしたり、温度を上昇する」ために使用されます。
- ここで皆さんは「なぜ、電気エネルギがものを動かしたり、水の温度を上げることができるのか」という疑問が生まれたはずです。なぜそうなるのか、というのは、次の数式から説明することができます。
ものをある方向に動かす→仕事という
仕事W = F・s [J]
水の温度を上昇させる→熱エネルギ
熱量Q = m・c・ΔT [J]
これを踏まえたうえで、電力は次のように表すことができ、電力は「1秒当たりの熱量」に換算できる。
∴電力P = 電圧V・電流I = (I・R)・I
= I^2・R [J/s→W]
ある特定の時間t[s]電流を流したことにより、抵抗に発生する熱量をHとすると…
∴熱量H = I^2・R・t [J]となり、仕事W、熱量Qと単位が同じになるため、お互いを等号で結びつけることができる。
∴H = Q かつ H = Wとなる。
- だから、電気エネルギがものを動かしたり、水の温度を上げることができるのです。わかったかな？
本日はここまでとします。ご清聴ありがとうございました。
