| English | 意味 |
|---|---|
| power/ˈpaʊə/ | 仕事率 |
| watt/wɒt/ | ワット |
| dissipation/ˌdɪsɪˈpeɪʃn/ | 散逸 |
バッテリーのエネルギーはどこへ、そしてどれだけの速さで？
- バッテリーは電荷にエネルギーを渡し、回路がそれを使います。
- 電力とは、そのエネルギーが供給されたり消費されたりする速さです。
- 明るい電球は素早くエネルギーを使い、暗い電球はゆっくり使います。
- 電力は電流と電圧を熱、光、運動に結びつけます。
電力 = 電流 × 電圧
- 各電荷が部品を通過する際にエネルギー$qV$を失います。
- 電荷の到達レートが$I$であるため、毎秒あたりのエネルギーは$P = IV$となる。
- その単位はワット (1 W $= 1$ J/s) です。
- 電力とは、 simply 源から毎秒何ジュール放出されるかのことです。
抵抗器の消費電力
電圧と抵抗を設定し、生じる電流と電力を見る。
素子に供給される電気acesは：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$P = IV$ — 電流×電圧、ワット単位。
装置が$4\ \text{A}$ で$12\ \text{V}$ を取り込む。その消費電力（W）を求めよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
$P = IV = 4 \times 12 = 48\ \text{W}$.
acesのSI単位は ____ である。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
1ワット $= 1$ J/s に等しい。
同じ法則の3つの形
- オームの法則と併用して、$P = I^2 R$ と $P = \dfrac{V^2}{R}$ を得ることができます。
- 知っている情報に合わせて使い分けます：$I$ と $R$、あるいは $V$ と $R$。
- オーム性抵抗器については、これら3つはいずれも同じ電力を与えます。
- $P = I^2 R$ は、大きな電流がなぜ導線を強く熱させるかを示しています。
抵抗器の電気acesとして正しくないものはどれか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
有効な形式は $IV$ , $I^2R$ , $V^2/R$ である。$IR^2$ は誤りである。
有効な電力と無駄な熱
- 抵抗器では、すべての電力が熱に変換されます — これが散逸です。
- モーターでは、大部分が有用な運動になり、一部が熱として失われます。
- ヒーターやポットは、大量に散逸するように選ばれた抵抗器に過ぎません。
- 高電流の細い導線は過熱することがあり、火災のリスクがあります。
電気acesに関する正しい記述をすべて選択せよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
P = IV、抵抗器のacesは発熱、エネルギー = P×t。aces（レート）≠ エネルギー（総量）。
エネルギー代：キロワット時
- 電気料金は電力ではなく、エネルギーに対して課金されます。
- エネルギー $=$ 電力 $\times$ 時間；1 キロワット時 は $1\ \text{kW}$ $1$ 時間分です。
- $2\ \text{kW}$ のヒーターを $3$ 時間使用すると $6\ \text{kWh}$ が使われます。
- 電力はRate（速度）を示し、時間に掛けて計算します。
電気使用料金はacesそのものではなく、エネルギー（aces × 時間）に対して課金される。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
エネルギー = power × time、キロワット時単位で請求される。
ある電球が $0.5\ \text{A}$ で $230\ \text{V}$ の電源に接続されています。その電力を求めよ。
- $P = IV = 0.5 \times 230 = 115\ \text{W}$.
- それは毎秒 $115$ ジュールのエネルギーを変換する。
電力（Rate、単位：ワット）とエネルギー（総量、単位：ジュールまたはkWh）を区別すること。あなたの請求書はエネルギー $=$ 電力 $\times$ 時間に対するものであり、電力そのものではない。高電力の機器を短く使う方が、低電力の機器を数日間つけっぱなしにするよりも安くなる場合がある。
電力とは毎秒あたりのエネルギーであり、$P = IV$ (ワット) で表され、抵抗器では$P = I^2R = V^2/R$でもある。抵抗器内ではすべて熱（発散）に変換される。エネルギー$=$ 電力$\times$ 時間 — キロワット時として請求される。