※このウェブページは中学校理科2年の学習内容です。<2年p.148>
3|電気エネルギー
1 電気エネルギー
電気は,いろいろな電気器具を通して,熱(アイロン)や光(蛍光灯),音(スピーカー)を発生させたり,運動(モーター)を起こしたりする能力がある。このような能力は一般にエネルギーとよばれ,特に電気のもつエネルギーを【電気エネルギー】という。
2 電力
電気器具には,「W」という表示が必ず見られる(図21)。この値は,それぞれの電気器具がはたらくとき,1秒間当たりに消費される電気エネルギーを表しており,これを【電力】❶という。電力の大きさは,電気器具にかかる電圧と,そのとき流れる電流の積に等しく,単位はワット(記号W)が使われる。
$$ 電力P〔W〕 = 電圧V〔V〕 × 電流I〔A〕 $$
電気器具では,1Vの電圧で1Aの電流が流れるとき消費する電力が1Wと決められている。
家庭用の電圧は一般に100Vです。これを電力の式にあてはめると,電気器具の消費電力が1200Wとある場合,電流を 𝓍 として,
1200 W=100 V × 𝓍 A
となり,その電気器具には,12Aの電流が流れるように設計されているということです。
3 電熱線の熱
ドライヤーを使うとき,ドライヤーからあたたかい空気が出るのは,中の電熱線で電気エネルギーが熱になり,その熱で空気があたためられるからである。
日常では,「熱」と「温度」を区別せずに使うこともあるが,理科では,これらは使い分ける。熱はエネルギーの一種で,物体が熱エネルギーを受けると温度が上がる。温度は「℃」などの単位で表される。一方,熱エネルギーの量は【熱量】で表し,単位はジュール(記号J)が用いられる❶。
❶ 熱量の単位には,「カロリー(記号cal)」もある。カロリーは,食品のもつエネルギーを表すためにも使われている。1cal の熱量は,1g の水の温度を1℃上昇させる。また,カロリーはジュールに換算でき,1cal は約4.2J である。