電気電力の計算:電圧・電流・抵抗の関係を解説
電力の公式を学ぶ
電気工学では、電力(P)は電圧(V)と電流(I)を掛け合わせて求めます。単位はワット(W)です。シンプルな回路例で確認しましょう。

オームの法則で電流を求める
上の回路では、18Vの電池と3Ωのランプがあります。オームの法則(I = V / R)を適用すると:

電流がわかったら、電圧を掛けて電力を求めます:

このランプは108Wを消費し、主に光と熱として放出されます。
電池電圧を2倍にすると?
ランプの抵抗を変えずに電池電圧を36Vに倍増させると、直感的に電流と電力も増えるはずです。ステップバイステップで確認しましょう。

36V供給、3Ω抵抗での電流は:

電流は確かに6Aから12Aへ2倍になりました。電力は:

電圧が電力に与える影響
電圧が上がると電力は比例以上に増加します。P = V × I であり、電圧と電流の両方が2倍になれば、電力は4倍(2 × 2)になります。数値確認:432W ÷ 108W = 4、関係が正しいことがわかります。
電圧と抵抗だけがわかっているときは P = V² / R、電流と抵抗だけのときは P = I²R と表せます。
ジュールの法則とオームの法則
ジェームズ・プレスコット・ジュールが1841年に電力消費の関係を最初に導き出し、現在ジュールの法則(P = I²R)として知られています。オームの法則の式(E = IR、I = E/R、R = E/I)とセットで語られることが多いですが、電力公式は歴史的にジュールに帰属します。

復習
- 電力はワット(W)で測定
- ジュールの法則:P = I²R、P = IE、P = V²/R
関連ワークシート
- 電力ワークシート
ツールセクションのオームの法則計算機もお試しください。
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