電力と電力量

Electric Power & Energy

電力は電気が1秒にする仕事の量で、ワット(W)が大きいほど電球は明るくなります。公式は P = V × I で、電圧や電流を増やすと電力も増えます。電力量は電力に時間を掛けた総エネルギーで、電気料金の単位 1 kWh は 1,000 W を1時間使った量です。このページでは電圧と電流を変えて、電球の明るさがどう変わるかを確かめてみましょう。

電力とは？

💡 電力＝電気の働く速さ

①60W対100Wの電球—Wが大きいほど明るい

②電力(P)＝1秒に電気がする仕事

③電圧や電流を増やすと電力増加

電力と電球の明るさ

電圧V10V

電流I3A

電力の公式

P = V × I

電力(W)＝電圧(V)×電流(A)

オームの法則の応用

P = I²R = V²/R

V=IRを代入して抵抗からも計算可

電力量 — 総エネルギー

電力P60W

時間5h

電力量の公式

W = P × t = V × I × t

電力量(Wh)＝電力(W)×時間(h)

💡 kWhとは？

①1 kWh＝1,000 Wh — 電気料金の単位

②1000W電熱器を1時間で1 kWh

③請求書の使用量がkWh

ジュールとカロリー

単位換算

1 Wh = 3,600 J、1 cal = 4.2 J

W = P × t(秒ならJ)、熱はcalに換算

発熱量

Q = 0.24 × I² × R × t

電流が抵抗を流れる時の熱量(cal)

総まとめ

電力・電力量(核心)

P = VI、W = Pt = VIt

電力＝1秒のエネルギー、電力量＝総消費

🎯 試験ポイント

①P=VI=I²R=V²/R

②電力量単位：Wh、kWh、J(1Wh=3600J)

③電球明るさ∝電力(W)

④電気料金はkWh

⑤同電力でも時間が長いほど電力量増

例題と単元テスト

例題 1

220 Vの電源に2 Aの電流が流れる電気器具の消費電力は何Wか？

電力はP = V × I(電力 = 電圧 × 電流)で求める。

P = 220 V × 2 A = 440 Wである。

▸ 440 W

電力P = V × I、単位はW(ワット)。

例題 2

1,000 Wの電熱器を2時間使うと消費した電力量は何kWhか？

電力量は電力と時間の積である(W = P × t)。

1,000 W × 2 h = 2,000 Wh = 2 kWhである。(1 kWh = 1,000 Wh)

▸ 2 kWh

電力量 = 電力 × 時間、1 kWh = 1,000 Wh。

単元テスト類題

電力と電力量についての説明として正しいものは？

①電力はP = V ÷ Iで求める

②電力量は電力と使用時間の積である

③ワット(W)が小さいほど電球は明るい

④1 kWhは100 Whである

⑤電力の単位はV(ボルト)である

▸ ② 電力量は電力と使用時間の積である

電力量はW = P × tで、電力に使用時間をかけて求める。

電力はP = V × Iで(①)、ワットが大きいほど明るく(③)、1 kWh = 1,000 Whで(④)、電力の単位はW(ワット)である(⑤)。