電力のワットと、仕事率のワットについて。

質問

仕事の原理の勉強をしていて、仕事率は、P=W/tで、単位は、ワット、さらにこれは、電力のワットと等しいと書いてありましたが、仕事率と、ワット（電流×電圧）が、どう結びつくのかがよく分かりません。
アドバイスいただけないでしょうか？？

回答No.2

abyssinian · ベストアンサー

>、仕事率は、P=W/tで、単位は、ワット、さらに
>これは、電力のワットと等しいと書いてありましたが、
>仕事率と、ワット（電流×電圧）が、どう結びつくのか

過去に同じような質問に答えたのを再編します。僕の説明は仕事をエネルギーと書きました。

(1)力学的エネルギーと熱エネルギーは等しい。
これは水を撹拌して温度上昇の精密実験を行ったジュールの大発見です。これを記念して、エネルギーの力学単位（ kgm^2/s^2）を、Ｊとも書く。

(2)仕事率とワット
仕事率とは、仕事をこなす速度のことである。力学的速度m/sと同じように、J/sとなる。エネルギーの流速。
ジェームスワットは蒸気機関時代の人でありワット自身が使った単位は「馬力」であったが、後のメートル法ではワットを記念して、エネルギー流速J/sをWとも書く。
ゆえにワットは純粋に力学的な単位である。（学校の理科では、ワット=V×Aと登場するがこれは定義ではない。）

(3)すべての電気の定義の基本は、電流である。
電流同士は電磁力を発する。これによって「電流の大きさ」を力学的に定義できる。国際的にもこう決められており、長さ1mの線２本が間隔1mにあるときの力がこれこれである電流を、1Aとする。
アンペアとは何か？の答は「力の単位の一種です」である。（学校の理科では、電流=V/Rとして登場するがこれは定義ではない。）

(4)電流は熱を発生し続けるという事実がある。
熱は力学的エネルギーであるから、電流と熱エネルギー発生速度の比例定数として「電圧の大きさ」が定義されている。ゆえに電圧の力学的単位は(J/s)/Aで、これをＶとも書く。
（学校理科では最初に電池の電圧の単位として登場するがもちろんこれは定義ではない。）

(5)また発熱は、電流を2倍にすると4倍に、電流の2乗に比例するという事実がある。
電流^2と発生エネルギーの比例定数として「電気抵抗の大きさ」が定義されてる。抵抗の力学的単位は(J/s)/A^2で、これをΩとも書く。

したがって質問への答は「ボルトとアンペアは上記のようにエネルギー流速の間接表現なので、掛ければ元に戻るだけのこと」です。

言い替えるならば、
ワットは純力学的に決まり、それと無関係に電流が決まり、電圧は、発熱の比例係数として決まる。

過去ログは下記のNO4。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=919418

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=919418

お礼

お詳しい解答ありがとうございました！これをたよりにさらに勉強してみます。ありがとうございました！

回答No.1

AoAfIo

仕事に出てくる1Ｗ（ワット）は一秒間に1Ｊ（ジュール）の仕事をする。
　ちなみに仕事率は
　　　Ｐ＝Ｗ/Ｔ
　Ｐは仕事率、Ｗは仕事でＪ/Ｓと同じ、Ｔは時間です。　電気で出てくるワット、そして仕事率に出て来るワットは同じもの・・・・電気を仕事に直したものと思います。
　つまりは
　電気の1ワットは一秒間に1Ｊ（ジュール）の仕事をする。（最初の文同じになってしまった。）

お礼

参考になりました！ありがとうございました！