電流と電圧の違い。
日常生活でも良く聞く電気に関する言葉ですが、意外とこの２つの違いをはっきりイメージできないこともあるかもしれません。
どうやら、あいちゃんは電流と電圧の違いを理解するのに苦労しているみたいですね。
このページでは、そんな電流と電圧に違いを、川の流れに例えたりしながら、分かりやすく解説していきます。
合わせて、電流の正体や、電流と電圧の単位と計算方法についても触れていますので、ぜひ最後まで読んでみてくださいね(^^)
電流と電圧の違い
それでは早速ですが、まずは電流と電圧の違いを一言でお伝えしたいと思います。
こちらです。
- 電流＝電気の流れそのもの
- 電圧＝電気を流そうとする圧力
このように、電流は電気の流れそのもののことを指しており、電圧は電気を流そうとする圧力のことを指しています。
あいちゃんも言っていますが、電気は目に見えないからイメージするのが難しいですよね。
そこで次の章では、電気を目に見える川の流れに例えて、電流と電圧の違いを説明していきますよ(^^)
川の流れでの例え
この章では、電流と電圧の違いを、川の流れに例えて改めて見ていきたいと思います。
電流と電圧を川の流れに例えると、下記のようになります。
- 電流＝水の流れ
- 電圧＝川をなが水の落差
分かりやすいようにイラストにすると、こんな感じです。
このように、電流は実際に流れている川の水量、電圧は川の高低差に例えられます。
そのため、電圧が高いからといって電流も大きいとは限りません。
水の落差はあっても、流れている水量自体は少ないということがあるからです。
電気を目に見える川の流れに例えたら、あいちゃんも電流と電圧の違いがしっかりと分かってみたいで良かったですね(^^)
次の章からは、電流の正体や電圧と電圧の単位・計算方法と、電流と電圧についてさらに深堀りしてみていきますよ。
電流の正体と流れの向き
この章では、電流の正体に迫っていきたいと思います。
まず電流の正体ですが、電流は金属の中にある自由電子が流れることによって発生します。
全ての物質は原子でできており、その原子にはプラスの電気を持っている陽子とマイナスの電気を持っている電子があります。
そして通常はこの２つは同じ原子の中にいますが、金属の中では一部の電子が他の原子の間と自由に行き来することができるようになっています。
そこに電圧がかかると、自由に動き回れる電子が動いて電流が発生するという訳ですね。
しかし、ここでちょっとややこしいことがあります。
何と現在の物理学では、電流と電子の流れの向きが逆方向になっているからです。
- 【電流】電気の＋側から－側に向かって流れる
- 【電子】電気の－側から＋側に向かって流れる
分かりやすいように図にすると、下記のようになります。
このように、電流の正体は電子の流れなのですが、マイナスの電気である電子はプラスに引き寄せられるので、プラス側に向かって流れていきます。
しかし、電流はプラスからマイナスへ流れると定義されているのです。
これは、とても不思議ですよね！
なぜこのような定義になっているのかというと、そこには電磁気学の歴史と深いつながりがあるからです。
その理由にいては別ページで詳しくお話していますので、興味のある方はこちらにも遊びにきてくださいね。
単位と計算方法
最後の章ではちょっと物理学の話にはなってしまいますが、 電流と電圧の単位と計算方法についてお話したいと思います。
電流と電圧の単位
まずは、電流と電圧の単位です。
- 電流＝アンペア（A）
- 電圧＝ボルト（V）
このように、電流の単位は「アンペア」で記号は「A」と表し、電圧の単位は「ボルト」で記号は「V」と表します。
アンペアとボルトがどのように定義されているかについても別ページでお話していますので、興味のある方はこちらにも遊びにきてくださいね。
電流と電圧の計算方法
次は、電流と電圧の計算方法です。
電流と電圧は、抵抗と電力を使って下記のように計算できます。
- 電流＝電圧÷抵抗
- 電流＝電力÷電圧
- 電圧＝電流×抵抗
- 電圧＝電力÷電流
このあたりになると、ちょっと難しくなってきましたね！
でも、電流と電圧の計算はとても分かりやすい覚え方があるので安心してください。
それは、「ペイの法則」と 「えりちゃんの法則」です。
ペイの法則は「電力・電圧・電流の関係」を、えりちゃんの法則は「電圧・抵抗・電流の関係」をそれぞれ表しています。
それぞれがどのような法則なのかは別ページで詳しくお話していますので、興味のある方はこちらにも遊びにきてくださいね。
まとめ
以上で、電流と電圧の違いについての話を終わります。
まとめると、下記の通りです。
- 電流は、電気の流れている量のこと
- 電圧は、電気を流そうとする圧力のこと
- 川の流れに例えると、電流は川の水量で、電圧は川の落差
- 電流の正体は、原子の中にある電子の流れ
- 電流の単位は「アンペア(A)」、電圧の単位は「ボルト(V)」
電流と電圧の違い、目に見える川の流れに例えたら、しっかりとイメージできてとても良く分かりました！
これから、家電製品などで電流や電圧に接する機会がありましたら、２つの違いを川の流れでイメージしながら見てみると、面白くなるかもしれませんね(^^)
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