【直流回路の基本】 電力とジュールの法則

電気電子

電気電子系は難しいイメージを持たれがちですが、基本から順番に抑えていけばそれほど難しくはありません。
どんな分野にも言えることですが、最初はよくわからないものですから。
本記事では、電気初心者の方でもわかりやすいように、順を追って説明していきます。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「電力とジュールの法則」についての説明です。

1.ポイント

電力

単位時間当たりの電気エネルギー(電流がする仕事)のこと。

ジュールの法則

負荷に電流が流れた際に生み出される発熱量に関する法則。

2.電力

電力とは、単位時間当たりの電気エネルギー(電流がする仕事)のことです
消費電力とも呼ばれ、量記号はP、単位は[Wワット]もしくは[J/sジュール毎秒]です。

電力Pの関係は次の式で表されます。

Vは電圧[V]、Iは電流[A]、Rは抵抗[Ω]です。
※ 3パターンありますが、オームの法則を基に変換されているだけです。

電力と時間の積は電気エネルギーの総量を表していて、これを電力量と呼びます。
量記号はWp、単位は[W・s]です。

つまり、1秒間当たりの電気エネルギー=電力、t秒間当たりの電気エネルギー=電力量ということです。
式で表すと以下のようになります。

3.ジュールの法則

負荷に電流が流れた際に生み出される発熱量に関する法則をジュールの法則と呼びます。
量記号はH、単位は[Jジュール]です。

発熱量Hの関係は次の式で表されます。

電力P=I2Rでしたので、H=Ptと表せます。
つまり、発熱量H(熱エネルギーの総量)は電力量Wp(電気エネルギーの総量)に等しいです
この関係から、[J]=[W・s]であることもわかりますね。

以上、「電力とジュールの法則」についての説明でした。


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