電流・電圧・抵抗

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電流と電圧と抵抗の意味

電気の強さ・大きさを表すのに、電圧とか電流とかいう言葉をよく耳にします。
これはどのような量なのでしょうか。

電流

電流は、昔「電液」と呼ばれていました。
電流とは、電線を流れている電気の量をいいます。
水に例えると、ある時間、ホースの中を流れている水の量です。
ですから昔の人は電気の液が流れていると考え電液と呼んだのでしょう。
電流が大きいと、いっぱい電気が流れていることになります。
電流が大きい・小さいとか、電流が流れるとか言います。
電流の大きさを数値で表すときの単位はＡです。アンペアと読みます。

電圧

電圧とは、読んで字のごとく、電気の圧力です。
水に例えると、庭に水を撒くとき、蛇口をいっぱい開けると遠くまで水が届きます。ホースもパンパンに張った状態になります。これは水の圧力が高い状態です。
電圧が高いと、電気の圧力が高いということになります。
電圧も電気の圧力なので、高い・低いと言います。
電圧の大きさを数値で表すときの単位はＶです。ボルトと読みます。

抵抗

抵抗とは、電気エネルギーを消費するものです。
豆電球や電気ストーブは抵抗を持っています。
電線も、かなり小さいですが抵抗を持っています。
抵抗に電流が流れると、熱や光を発します。
抵抗が高いと、電流が流れにくくなります。
水が流れているホースを指でつまむと、ホースの先端から出る水の量が減ります。これは、ホースをつまんだことにより、つまんだところの抵抗が高くなり、流れる水の量が減るためです。
電流も同じで、抵抗が高くなれば電流が流れにくくなります。
抵抗の大きさを数値で表すときの単位はΩです。オームと読みます。

電流の流れを想像する

電流＝＋電荷の流れ

電流というのは＋電荷の流れのことを指します。
電荷というのは電気の働きをする電気そのものです。単位はｃでクーロンと読みます。＋電荷を電荷と呼び、−電荷を電子と呼ぶこともあります。
１個の電子の電荷は、１．６０２×１０^−１９［ｃ］です。
電流は単位時間当たりに流れる電荷の量ですので、
電流＝電荷／秒
となります。
よって１［Ａ］流れると、
１［Ａ］＝１［ｃ］／１［秒］
１［ｃ］＝１／１．６０２×１０^−１９＝６．２４×１０^１８
となり、
１秒間に６．２４×１０^１８個（６，２４０，０００，０００，０００，０００，０００＝６２４京）の電子が電流の流れとは反対向きに流れていることになります。

図１

図１の乾電池と豆電球を、もっと簡単に説明すると、乾電池が家、豆電球が会社、電線は通勤経路です。
サラリーマン（＋電荷）は家（乾電池）から会社（豆電球）に行って、会社（豆電球）で仕事をして、家（乾電池）に帰るのです。当然サラリーマンは会社で一生懸命働きますので体力（電圧）を使って、疲れて家に帰ってきます。
（家を出るときと帰ってきたときの体力の差は乾電池の電圧と同じです。）
家に帰ってくるとまた体力（電圧）が復活して元気に会社に行きます。

家で休んで元気になる⇔会社で仕事をする
電荷＝サラリーマン
乾電池＝家
豆電球＝会社
電線＝通勤経路
と考えるとわかりやすい？です。

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