第4節 電気とエネルギー

第4節
電気とエネルギー
物理での「エネルギー」とは、以下のようなものです。
・単位はジュール(J)で表される。
・「電気エネルギー」「熱エネルギー」などがあり、それぞれは変換可能である。
電気エネルギー
ガスの持つ
「化学エネルギー」
光エネルギー
プ
ロ
パ
ン
ガ
ス
熱エネルギー(炎)
運動エネルギー
(上に上る水蒸気)
具体的には・・・



1キロのものを10センチあげるのに必要なエ
ネルギーは約1ジュール
1グラムの水を1度上げるのに必要なエネル
ギーは約4.2ジュール
100ワットのドライヤーを10秒間かけたとき
の熱のエネルギーは1000ジュール
ワットについて

1秒あたりにする仕事を仕事率という。
単位はワット(W)=(J/S)=(ジュール毎秒)
→1グラムの水を2秒かかって1度上げたならその
仕事率は
4.2(ジュール) ÷2(秒) =2.1(W)

電気エネルギーのする仕事の仕事率をとくに
「電力」という。
電力について
電気器具にかかる電圧をV(ボルト)、電流をI(アン
ペア)とおくと、以下のような関係になる。

電力P(W)=V(V)×I(A)
→100ボルトのコンセントにつないだドライヤーに10アンペ
アの電流が流れているとき、そこで発生している電力は
100×10=1000(W)

抵抗R(Ω)=V(V)÷I(A)
電力量について

また、ある時間に使った電気エネルギーの総
計を電力量という。
時間t(秒)間に使われた電力量は
電力量(J)=P(J/s)×t(s)
=V(V)×I(A)×t(s)
で求めることができる。


電力量の単位は(J)でもいいが、多くの場合(kWh)
を使う。
これは1キロワットの電力を1時間使った量にあたる。
→消費電力2.0kWのエアコンを3時間つけ
ていると
2×3=6(kWh)
の電力量を使ったことになる。
・ ちなみに1kWhをジュールの単位で表すと
1000(J/s)×3600(s)
=3600000(J)ジュール
に等しいことがわかる。
第4節
電気とエネルギー
完