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中学の理科で習う「電力」についての質問
SQXCGの回答
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高校で習う数学や物理を使うと,もう少し論理的に説明できるのですが, 中学生とのことなので,概念的に説明します. (1)電力とは何か? 電力とは,1秒間にその電気が与えるエネルギーです. 電球は,電気のエネルギーを光のエネルギーに変えます. ヒーターは,電気のエネルギーを熱のエネルギーに変えます. だから,100Wの電球のほうが,60Wの電球のほうが明るい. 800Wのヒーターは400Wのヒーターより暖かくなる. (2)電力は電流や電圧とどう違うか たとえば,コップの水を浴びるのと,バケツの水を浴びるのを比べると, バケツの水をかぶったほうが体が受ける衝撃は大きいですね. また,同じバケツの水でも,一気に浴びたほうが,チョロチョロ浴びるより衝撃は大きいです. そう考えると 衝撃の大きさ=水の量×水の勢い という式が成り立ちませんか? これを電気に直すと 衝撃の大きさ=電力 水の量=電流 水の勢い=電圧 最終的に浴びた水の量=エネルギー(熱量) に相当します. だから, 電力=電流×電圧 熱量=電力×時間 という関係になるのです. (3)「6V-18W」と表示された電熱線と「6V-9W」と表示された電熱線は電力が違うけどどう変わるのか (1)の回答にあるように,1秒間に与えるエネルギーが違います. 「6V-18W」のほうが,より多くのエネルギーを与えるので,温まる時間が早くなります. (4)「熱量(cal)」と「電力量(J)」の違い どちらもエネルギーの単位なので,本質的な違いはありません. 1calは「1ccの水の温度を1℃上昇させるに必要なエネルギー」 1Jは「1A,1Vの電気が1秒間に与えるエネルギー」 畳1枚の面積を「1畳」と表現するか「1.62平方メートル」と表現するかの違いです.
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