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2002年1月15日 (火)

電流と電圧

Denatsu 電流と電圧の違いがよく解らないって人が意外に多かったので簡単に説明します。

電気は目に見えないので水を使って説明したのが右の図です。

水を高い位置に置くと重力による位置エネルギーを持ちます。電気で言うとバッテリーに蓄電した状態です。

水門が閉じているので、このままでは流れは起こりませんが、流れようとするエネルギーは持っています。水なら水圧、電気なら電圧。高いほうがエネルギーも高いのです。

水門を開くと水は流れ出します。しかし管が細ければ流れは少なく、太ければ多量に流れます。管が細くても管の数が多ければ合計した水量は多くなります。

電気も抵抗値によって電流の大小が起こります。この抵抗が家電製品と考えてください。たくさんの家電製品を使い出すと、それぞれは少量の電流であっても合計すれば大量の電流が流れる事になります。あまりに大量の電流が流れると配線している導線自体が発熱を起こし火災の原因になるためブレーカーで遮断するという安全策が施されています。

ここで、電圧の単位はボルト(V)、電流の単位はアンペア(A)です。ついでに電力の単位はワット(W)で、電力=電圧X電流で計算する事ができます。日本では家庭に供給してる電圧は100ボルトですから、ワット数がわかれば流れる電流を計算するのは非常に簡単です。

電流(A)=電力(W)÷電圧(V)で求められ、電圧は100ボルトなので電力を100で割るだけです。

もし40ワットの蛍光灯であれば、0.4アンペアの電流が流れます。ホットプレート、アイロン、ドライヤーなど熱を発する家電製品は大量の電流が流れます。エアコンはコンプレッサに電力を消費するので大量の電流が流れます。通常の家庭では30アンペアでブレーカーが落ちますので概算しておけば突然の停電を防止できます。

【参考】
電圧を高くすると電気の流れようとするエネルギーも高くなり、スイッチを入れていなくても空気中を電気が流れてしまいます。これを空中放電といいます。空気は絶縁体といわれていますが、あまりにも高い電圧(エネルギー)に対しては導体になってしまいます。雷なんかは空中放電ですね。

冬の時期にセーターを脱いだり、車のドアノブでバチッとくるのも放電です。数千ボルトから数万ボルトの電圧が発生しています。死なないのは電流が非常に小さいためです。ご安心を(爆)

絶縁体といえども物質である以上、原子(分子)でできており、それぞれの原子には電子があるため電気は流れる要素はあります。

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