ワットの法則とは何ですか?
ワットの法則は、電力、アンペア、および電圧降下との関係を定義します。また、ワットの法則は、電気回路の電力がその電圧と電流の積であることを示しています。
ワットの法則の公式
ワットの法則の式は以下の通りです。これは、電力(ワット)、電流(アンペア)、および電圧(ボルト)の関係を示しています。
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ワットの法則の例1
例えば、フューズが飛ばないように500ワットの照明器具をいくつまで回路に接続できるかを調べようとしている場合を考えてみましょう。
まず、回路からどの程度の電流を引き出すことができるかを知りたいでしょう。ほとんどの家庭では15Aの回路があり、多くの回路には20Aのブレーカーがあります。では、合計の電力は何でしょうか。
ワット = ボルト × アンペアという式があります。ここでは、電圧と電流の値がそれぞれ110Vと20Aで与えられています。計算すると、ワット数は2200Wになります。この回路に利用可能な電力は2200ワットですので、この回路に接続するものはすべて2200ワット未満でなければなりません。安全マージンとして200ワットを考慮に入れると、この回路に500ワットの照明器具を4つ(または1000ワットの照明器具を2つ)接続することができます。
ワットの法則の例2
電球の電圧が120ボルトで、電力が60ワットの場合、実際の電流は何でしょうか。
ここで、電球の電圧と電力はそれぞれ120Vと60Wで与えられています。すでに電流 = 電力 / 電圧という式を知っています。したがって、これらの値を代入すると、電流の値は0.5アンペアになります。
ワットの法則の例3
自宅の100ワットの電球を考えてみましょう。電球に適用される電圧は通常110Vまたは220Vであり、消費される電流は以下の通り測定できます。
I = P/V = 100W / 110V = 0.91アンペアまたはI = P/V = 100W / 220V = 0.45アンペア。
しかし、60ワットの電球を使用するのが簡単であることがわかります。電力会社は通常、使用量をキロワット時(kWh)で請求します。1kWhは、1時間に1000ワットのエネルギーを消費するのに必要なエネルギー量です。
ワットの法則とオームの法則
ワットの法則は、電力、電圧、電流の関係を示しています。
電力: 電力はエネルギーが使用される速度を表します。電力の単位はワットと呼ばれ、ジェームズ・ワットにちなんで名付けられました。1ボルトが1アンペアを回路に通すために使われるとき、行われる仕事は1ワットの電力に等しいです。
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電子が電気回路の抵抗を通過するとき、電子は互いや抵抗を構成する原子と衝突します。これらの衝突により熱が発生し、エネルギーが失われます。したがって、ワットの法則の変形は以下のようになります。
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電流: 電子や他の粒子が導体を通過することを電流と呼びます。電流を計算するために使用される単位はアンペアです。アンペアを表すシンボルは文字「A」です。状況によって大文字と小文字が使用されます。電流を表すシンボルは文字「I」です。