小中学生用に書かれた本だから、断片的なことばかり。イラストがあるから分かりやすいというメリットもそれほど感じられない気がする。節電を考えるのに少しは役立つかもしれない。
【電圧・電流・抵抗・電力】
R = V ÷ I という関係式が成り立つ。
●電力:W ワット(W) 電気によって生じる仕事量。
W = V × I という関係式が成り立つ。
●電圧:V ボルト(V) 電流を流す力のもとになるもの。
●電流:I アンペア(A) 電子は負の伝記をもった粒ですが、この電子の流れを電流といいます。
電圧のある2点のあいだを電流が流れることによって、熱になったり、
光になったり、磁力線ができたりします。
※ 1820年、フランスのアンペールは、電流による磁場の強さの法則を発見しました。
電流=A(アンペア)は彼の名前から付けられたものです。 (p.31)
●抵抗:R オーム(Ω) 電流の流れを妨げるもの。●電流:I アンペア(A) 電子は負の伝記をもった粒ですが、この電子の流れを電流といいます。
電圧のある2点のあいだを電流が流れることによって、熱になったり、
光になったり、磁力線ができたりします。
※ 1820年、フランスのアンペールは、電流による磁場の強さの法則を発見しました。
電流=A(アンペア)は彼の名前から付けられたものです。 (p.31)
R = V ÷ I という関係式が成り立つ。
●電力:W ワット(W) 電気によって生じる仕事量。
W = V × I という関係式が成り立つ。
【問題】
上記の二つの関係式を用いた問題。
熱源が短くなってしまうのだから、長くなると予想しやすいけれど、予想に反して答えは短くなるのである。
上記の二つの関係式を用いた問題。
600Wの電熱器のニクロム線を半分に切ったら、お湯をわかすのにかかる時間は、長くなるか、それとも短くなるか? (p.163)
中学校の理科の問題だろうけれど、上記の関係式を用いて解くことができる。熱源が短くなってしまうのだから、長くなると予想しやすいけれど、予想に反して答えは短くなるのである。
<考え方>
電圧は一定、100V である。
切断する前と後の電流の値が分かれば、発熱量(W)を比較することができる。
電圧は一定、100V である。
切断する前と後の電流の値が分かれば、発熱量(W)を比較することができる。
半分に切る前の電熱器に流れている電流は、W = V × I の関係式から、
I = W ÷ V = 600 ÷ 100 = 6(A)
この時の抵抗は、
R = V ÷ I = 100 ÷ 6 = 16.6(Ω)
ニクロム線を半分に切るから、抵抗も半分になる。
16.6÷ 2 = 8.3(Ω)
半分に切られた電熱器に流れている電流は、 R = V ÷ I の関係式から、
I = V ÷ R = 100 ÷ 8.3 = 12(A)
つまり、電圧(V)が一定(100V)の状態で、抵抗(R)が半分になると、電流(I)は2倍になる。
この状態での電力は、
W = V × I = 100 × 12 = 1200(W)
600Wの電熱器のニクロム線を半分に切ってしまうと、2倍の発熱量である 1200Wの電熱器になってしまう。だから、お湯を沸かすのにかかる時間は半分で済むことになる。
I = W ÷ V = 600 ÷ 100 = 6(A)
この時の抵抗は、
R = V ÷ I = 100 ÷ 6 = 16.6(Ω)
ニクロム線を半分に切るから、抵抗も半分になる。
16.6÷ 2 = 8.3(Ω)
半分に切られた電熱器に流れている電流は、 R = V ÷ I の関係式から、
I = V ÷ R = 100 ÷ 8.3 = 12(A)
つまり、電圧(V)が一定(100V)の状態で、抵抗(R)が半分になると、電流(I)は2倍になる。
この状態での電力は、
W = V × I = 100 × 12 = 1200(W)
600Wの電熱器のニクロム線を半分に切ってしまうと、2倍の発熱量である 1200Wの電熱器になってしまう。だから、お湯を沸かすのにかかる時間は半分で済むことになる。
【実効値と最大値】
一般家庭にきている電流は交流で、電圧は100ボルトと言われているけれど、
一般家庭にきている電流は交流で、電圧は100ボルトと言われているけれど、
直流の100Wと同じ明るさを交流でえるためには、100Vではなく100に√2をかけた値、
141.4Vが必要になります。この値を交流の最大値といいます。(p.45)
つまり、実効値100Vを出すために、最大値141.4Vの交流電流が、各家庭に供給されている。141.4Vが必要になります。この値を交流の最大値といいます。(p.45)
【節電商品を選ぶ指標】
家庭での消費電力を考える場合、エネルギー効率のいい節電商品を買いたいなら、類似商品の消費電力(W)を比較して小さいものを選べばいい。
家庭での消費電力を考える場合、エネルギー効率のいい節電商品を買いたいなら、類似商品の消費電力(W)を比較して小さいものを選べばいい。
【家庭内停電の原因】
多くの電気器具を同時に使ったため過大な電流が生じ、それが各家庭で契約している電流の値を越えてしまった場合、ブレーカーが落ちて、自動的に電気が遮断されるようになっている。
その場合は、使っていた電気製品のいくつかのスイッチを切って、ブレーカーを上げれば回復する。
多くの電気器具を同時に使ったため過大な電流が生じ、それが各家庭で契約している電流の値を越えてしまった場合、ブレーカーが落ちて、自動的に電気が遮断されるようになっている。
その場合は、使っていた電気製品のいくつかのスイッチを切って、ブレーカーを上げれば回復する。
《家庭内停電が発生する条件》
使用している電気製品の出力の合計(W) ÷ 100(V) > 契約している電流値(A)
すべての電気器具が、100Vで設計されているのではないけれど、おおよそとしては、
契約電流が20(A) ならば、2000(W) 以上
15(A) ならば、1500(W) 以上の同時使用で停電すると考えればいい。
使用している電気製品の出力の合計(W) ÷ 100(V) > 契約している電流値(A)
すべての電気器具が、100Vで設計されているのではないけれど、おおよそとしては、
契約電流が20(A) ならば、2000(W) 以上
15(A) ならば、1500(W) 以上の同時使用で停電すると考えればいい。
【電波と電磁波】
電流が流れるところには必ず磁界が生ずるから、電波も電磁波も本質的には同じもの。
《参照》 テレビとコンピュータ
【地デジ(地上波デジタル放送)について】
電流が流れるところには必ず磁界が生ずるから、電波も電磁波も本質的には同じもの。
30キロHzから30ギガHzのあいだの電磁波は、通信や放送に使われていて、特に電波と呼んでいるのだ。(p.81)
一般に電波と言われているものの内訳は、
周波数 波長 呼びかた 用途
30KHz~ 300KHz 10km~ 1km 長波(LF) 船舶通信
300KHz~3000KHz 1000m~100m 中波(MF) 中波放送
3MHz~ 30MHz 100m~ 10m 短波(HF) 短波放送・遠距離通信
30MHz~ 300MHz 10m~ 1m 超短波(VHF) 近距離通信・テレビ・FM
300MHz~3000MHz 100cm~ 10cm 極超短波(UHF) マイクロウェーブ
3GHz~ 30GHz 10cm~ 1cm (SHF) 〃
テレビのアナログ放送は、VHF の帯域を用いていたけれど、デジタル化によってテレビ放送は、すべて UHF 帯域へ移行する。30KHz~ 300KHz 10km~ 1km 長波(LF) 船舶通信
300KHz~3000KHz 1000m~100m 中波(MF) 中波放送
3MHz~ 30MHz 100m~ 10m 短波(HF) 短波放送・遠距離通信
30MHz~ 300MHz 10m~ 1m 超短波(VHF) 近距離通信・テレビ・FM
300MHz~3000MHz 100cm~ 10cm 極超短波(UHF) マイクロウェーブ
3GHz~ 30GHz 10cm~ 1cm (SHF) 〃
《参照》 テレビとコンピュータ
【地デジ(地上波デジタル放送)について】
<了>