電力の計算

電気回路の電力を決定する式を見てきました。「ボルト」の電圧に「アンペア」の電流を掛けることで、「ワット」の答えが得られます。これを回路例に適用してみましょう：

上記の回路では、18ボルトのバッテリー電圧と3Ωのランプ抵抗があることがわかります。オームの法則を使用して電流を決定すると、次のようになります。

電流がわかったので、その値を取得し、それを電圧で乗算して電力を決定できます。

これは、ランプが108ワットの電力を消費（放出）していることを示しています。これは、おそらく光と熱の両方の形で発生します。

同じ回路を使ってバッテリーの電圧を上げて、何が起こるか見てみましょう。直感的には、電圧が上昇し、ランプ抵抗が同じままであると、回路電流が増加することがわかります。同様に、パワーも増加します：

現在、バッテリーの電圧は18ボルトではなく36ボルトです。ランプはまだ電流の流れに3Ωの電気抵抗を提供しています。現在は次のとおりです：

これは理にかなっています。I=E / Rで、Rが同じままでEを2倍にすると、電流は2倍になります。確かに、6アンペアではなく12アンペアの電流が流れています。では、電力についてはどうでしょうか。

予想どおりに電力が増加しましたが、現在よりもかなり増加していることに注意してください。どうしてこれなの？電力は電圧に電流を掛けた関数であり、両方電圧と電流が以前の値の2倍になると、電力は2 x 2、つまり4倍に増加します。

これを確認するには、432ワットを108ワットで割り、それらの比率が実際に4であることを確認します。代数を再度使用して式を操作すると、元の電力式を取得して、両方の電圧がわからないアプリケーション用に変更できます。と電流：電圧（E）と抵抗（R）しかわからない場合：

電流（I）と抵抗（R）しかわからない場合：

歴史的なメモ：電力損失と抵抗を流れる電流の数学的関係を最初に発見したのは、ゲオルク・サイモン・オームではなく、ジェームズ・プレスコット・ジュールでした。 1841年に公開されたこの発見は、最後の方程式の形式に従いました（P =I ² R）、ジュールの法則として適切に知られています。

ただし、これらの電力方程式は、電圧、電流、および抵抗（E =IR; I =E / R;およびR =E / I）に関連するオームの法則方程式と非常に一般的に関連付けられているため、オームにクレジットされることがよくあります。

レビュー：

関連するワークシート：

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電気回路の電力抵抗器

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