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
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