物理基礎・電気とエネルギー
電気とエネルギー｜公式・用語まとめ
電気回路では、電流・電圧・抵抗の関係を整理することが基本です。直列と並列で何が共通になるかを確認し、電力・電力量へつなげます。
FORMULAS
電気とエネルギーの重要公式
公式の使いどころを確認してから、短い例で形を覚えましょう。
電流
\(I=\dfrac{Q}{t}\)
- いつ使う？
- 一定時間に流れる電気量から電流を求めます。
- 短い例
- 10 [C]が5 [s]で流れると2 [A]
- 注意
- 電流は電荷そのものではなく、単位時間あたりの電気量です。
オームの法則
\(V=RI\)
- いつ使う？
- 抵抗にかかる電圧、流れる電流、抵抗値を結びつけます。
- 短い例
- 10 [Ω]に2 [A]なら20 [V]
- 注意
- 回路全体と各抵抗のどこに式を使っているか区別します。
電力
\(P=VI=I^2R=\dfrac{V^2}{R}\)
- いつ使う？
- 電気エネルギーが単位時間に消費・供給される量を求めます。
- 短い例
- 100 [V]で0.5 [A]なら50 [W]
- 注意
- どの形を使うかは既知量に合わせます。
電力量
\(W=Pt=VIt\)
- いつ使う？
- 一定時間に使われた電気エネルギーを求めます。
- 短い例
- 100 [W]を60 [s]使うと6000 [J]
- 注意
- WhやkWhとJの単位換算に注意します。
GLOSSARY
電気とエネルギーの重要用語
- 電流
- 電荷の流れの大きさ。単位は[A]。
- 電圧
- 電荷1 [C]あたりのエネルギー差に対応する量。単位は[V]。
- 抵抗
- 電流の流れにくさを表す量。単位は[Ω]。
- 直列接続
- 同じ電流が順に流れる接続。
- 並列接続
- 各枝に同じ電圧がかかる接続。
CHECK
よくある間違い
- 直列回路で各抵抗の電圧が同じと考える。
- 並列回路で各枝の電流が同じと決めつける。
- 電力Wと電力量Jを同じ量として扱う。