『電力は、電流に電圧を掛け合わせたもの』となってますが、そもそも「電流」「電圧」そして「電力」って何ですか?小学生にも理解できるように教えてください。また、「抵抗」についても教えてください。

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A 回答 (8件)

水に例えると分かりやすいです。


電流は「水の量」です。
電圧は「水の流れるスピード」です。
電力は「その流れる水の持つ力」です。

だから、
水の量が少なくても、水鉄砲のようなもので
速いスピードで出すと、あたった時痛いですよね。
つまり、電流が少なくても電圧を大きくする事で
電力を大きくする事が出来る、ということです。

逆にゆっくり流れていても、水の量が大量だったら、
家だって流されてしまいますよね。
これもさっきと同じ、
電力は同じでも電流を大きくする事で、電力は大きくなるのです。

この考え方で行くと、
抵抗は「水をせき止める壁」です。

V=I*Rという式があります。
電圧は電流と抵抗によって決まると言う事ですね。
つまり、
水の流れるスピードは水の量と壁の高さによって決まると言う事です。
壁が高ければ、水の量が少なくても、壁を越えてくる水のスピードは
高いところから落ちてくるわけだから、速くなりますよね。
逆に壁が低くて水の量が多ければ、
簡単に壁を大量の水が一気に越えてくるわけですから、
これもまた、水の速度は速くなりましよね。

だから、逆に、抵抗が大きすぎて流れない事や、
電流が少なすぎて流れない事もあるわけです。

※ こんな説明で、分かりますかね。
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この回答へのお礼

すっごく分かり易い説明をありがとうございました。

ついでに直流と交流の違いについても教えてください。

お礼日時:2001/07/31 15:41

surge…進行波、衝撃波


雷サージなどの高電流で機器の内部に負荷がかかり故障する。
と、私の持っている本に書いていますが、「サージ電圧」と書いているわけでは
ないし、「逆サージ電圧」なんて載っていない。これ、どういう本に載っていましたか?何で知りましたか?
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<< 交流は電圧が変え易い。


<  では、何故電圧を変える必要があるのでしょうか?家にある電気製品には、電圧の高いものから低いもの様々ありますよね?何がどうやって電圧を変えているんでしょうか?ドライヤー自身が変えているんですか?

誤解があるようなので、その点について。家にある電気製品は全てといっていいほど、電圧100ボルトで動いています。電圧は同じですが、消費電力(電流に比例)がそれぞれ違うわけです。(ワット数とかアンペア数とか言いますよね)

ドライヤーも電圧100ボルトですが、電力は350ワットのものや800ワットのものがあります。

交流は電圧が簡単に変えられるといいましたが、これには変圧器(トランス)を使います。

発電所では、1万ボルトくらいの電圧で発電します。これを10万ボルトくらいに変えて消費地に送ります。これを又、1万ボルト以下に下げて電柱に供給し、電柱の上のトランス(柱上トランス)で100ボルト(又は200ボルト)に下げて各家庭に供給しています。電圧の上げ下げはすべてトランスで行います。

一方、100ボルトの家庭電気器具の中にも必要に応じてトランスが使われていて、100ボルトより低い電圧や、高い電圧を作り出しています。

パソコンなども内部では5ボルトや12ボルトで動いていますので当然内部のトランスで電圧を変えています。(ノート型は別です)

この回答への補足

大変わかり易い説明ありがとうございました。

補足日時:2001/08/08 12:57
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抵抗とは


回路中にながれる電流の大きさを制限して、エネルギーを発熱などのかたちで消費する回路素子で電気抵抗ともよばれています。要するに回路が焼き切れないようにするために接続するもの。

数学屋や物理屋の人は「抵抗がないと電流が流れないんだよ」などとまじめな顔をして言いますが、地球いや宇宙中をさがしても電気抵抗0の物質は存在しません。
超伝導だって完全に0ではないのだから。(もっとも限りなく近いが)

ところで小学生にはイメージだと教えにくいとおもいます。
もっと手を動かした方が理解しやすいでしょう。
ためしに導線(銅線)、電池、レセプタクル(電球)を使って簡単な回路を作って見て下さい。抵抗は必要ありません。導線や電球自体が抵抗です。

回路を作ったら考えてみましょう
1.電池は+極-極の両端にたえず一定の電位差(電圧)を発生させる源です。
2.導線の自由電子は負の電荷を帯びているために+極に移動します。この電荷の 流れが「電流」なのです。
3.「電力」とは消費電力のことですが、導線の抵抗や電球の抵抗で単位時間あたりに消費したエネルギーのことです。ここは難しいので、消費電力が大きいほど明るいと単純に考えてくれればよいです。(W=RI^2なので電流が大きければ明るいということですね)

もっと説明したいのだがはっきり言って「電圧」や「自由電子」を小学生に正確に説明するのはしんどい。お役にたてれば幸いと思いここで終わらせていただきます。

この回答への補足

ありがとうございました。

ついでに、「逆サージ電圧」について教えていただけないでしょうか?

補足日時:2001/08/02 10:14
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<< 家庭がなぜ交流かは過去のこの欄で議論されています。


<  探しても見つからないんで、教えてください。

URLを書いておくべきでしたね。1つだけでなくほかにもあるだろうと思ったものですから探していただいたほうがと・・・。失礼しました。
簡単に言えば、発電機は交流が発生させ易い。交流は電圧が変え易い。交流ならモーターも簡単なもので済む。という3つだと思います。

詳細は下記URLをご覧ください。

参考URL:http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=85715

この回答への補足

<交流は電圧が変え易い。

では、何故電圧を変える必要があるのでしょうか?家にある電気製品には、電圧の高いものから低いもの様々ありますよね?何がどうやって電圧を変えているんでしょうか?ドライヤー自身が変えているんですか?

補足日時:2001/08/02 09:34
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次の疑問にお答えしようと思います。



>> 一秒間に50/60回入れ替わり電流が流れています。
> 何が、どこからどこへ入れ替わってるんですか?

まず、直流と交流のことから説明しましょう。ここでも水を使って説明します。

直流はいつも一定方向に電流が流れています。川の流れに似ています。
交流は電流の流れる方向が常に変わっています。水なら潮の干満がそうですね。関門海峡では潮の流れが1日の内に東向きが2回、西向きが2回です。電気の場合、家庭に来ている50ヘルツ(関東)や60ヘルツ(関西)は交流で、1秒間にヘルツ数の倍の100回(又は120回)方向が変わっています。波というのは<山と谷>で1つと数えますから<西向きと東向き>で1回(1ヘルツ)です。余談ですが、電球や蛍光灯も1秒間に100回(又は120回)光っていると言うと専門家でもギョッとする人がいます。潮で言えば2回の干満で4回水が流れます。当然ですよね。 本題に戻します。

川が流れているとき、上流と下流と言う言葉を使いますね。電気では上流をプラス、下流をマイナスと言います。関門海峡では上流と下流が1日に4回変わります。家庭の電気の場合も、2本の電線がそれぞれプラスになったり、マイナスになったり、お互いにめまぐるしく入れ替わっています。

交流も直流も(水で言えば)水車を回したり、船や土砂を流したりしますからチャンと仕事が出来ます。家庭がなぜ交流かは過去のこの欄で議論されています。

小学生にもわかりますでしょうか。

この回答への補足

<家庭がなぜ交流かは過去のこの欄で議論されています。

探しても見つからないんで、教えてください。

補足日時:2001/08/01 16:54
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簡単に・・・


コンセントに二つ四角い穴がありますね。
L-N間やX-Y間と表現しますが、その間です。

これら全てを説明するのは、ここでは無理かと思いますので
本などでの勉強をお勧めします。
たぶんこれ以上を小学生にも理解出来るように説明は、
すいませんが私では無理です。
私自身中学か高校で理解した筈ですので、小学生のときは理解出来なかったはず。。。
ご了承願います。

今、波形で簡単に説明しているページを見つけました。
参考にして下さい。
お力に添えなくて申し訳ありません。

参考URL:http://www07.u-page.so-net.ne.jp/pb3/koyama-m/el …
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直流(DC)=プラスからマイナスへ電流が流れること。

(方形波)
交流(AC)=極性は無く交互に電流が流れること。(正弦波)

乾電池が直流です。(DC)
蛍光灯が交流です。(AC)
蛍光灯が50(関東)/60(関西)Hzで点滅しています。これが交流の周波数です。
一秒間に50/60回入れ替わり電流が流れています。

どうでしょう?
分かってもらえますか?

この回答への補足

<一秒間に50/60回入れ替わり電流が流れています。

何が、どこからどこへ入れ替わってるんですか?

補足日時:2001/07/31 17:10
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えっとですね、
前提条件が不明なので、先生の間違いも有るかもしれないですが、説明してみます。

消費電力と熱量が比例関係なのは御存じの様なので、消費電力について
お話しします。

消費電力の式は色々有りますがここではI×I×Rで説明します。
I=電流 R=抵抗

恐らく先生の前提条件と、質問者さんの前提条件の違いで混乱したんだと思います。

先生の説明では定電流回路での説明です。
質問者さんの解釈では定電圧回路での解釈です。

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I=電流 R=抵抗

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結論から言いますと上記での組み合わせならば抵抗無しでも大丈夫でした。

LEDの定格は3.4V20mA時で輝度25000mcdの白色
CRDはMAX25V15mA。スイッチング電源電圧は測定値3.44V

直結での電流は11mA。CRD挿入時の電流は2mAという結果でした。
CRD挿入時15mA出ていない理由は専門家の諸先生方に御願いします。
(^^;)追試も可能です。

直結ではさすがに直視できませんが、CRD時は輝度が下がりますがまだまだまぶしい輝きです。

抵抗無しで5分ほど連続点灯してみましたが、ほんのりLEDは暖かくなる程度でした。

以上実験報告終わります。
apricot777様、補足要求みたしていませんごめんなさい。m(_ _)m

参考URL:http://akizukidenshi.com/catalog/items2.php?q=ospw5111a&s=score&p=1&r=1&page=#I-00955

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