電流電圧わかりやすい説明 7

真空管は小型化が難しく（構造や寿命の問題が課題）, １９３８年　同社　ウィリアム・ショックレー：水面の高さが違えば水圧も違い、水圧の高いほうから低いほうへ水が流れます。, 電流の場合には、水圧にあたるものを電圧と言います。水圧が水流を起こす原因となるように、電圧は電流を起こす原因となる力です。, 2つの水槽に、水圧の差がいくらあってもそれをつなぐ、パイプが細ければ、水流も少ないように電圧がいくらあっても、＋と－をむすぶ線によって、電流の強さは違ってきます。, 電流の強さをくわしく測るには電流計で測り、アンペア（A）という単位であらわします。家庭にきている電気に手をふれると、体に電気がながれてビリビリと感じます。電流乾電池の＋と－に豆電球をつなぐと、電気が＋から－ヘ流れて、豆電球がともります。この電気の流れを電流と言い、流れる電気の多少を電流の強さとよびます。強い電流と言えば、電気が多く流れていることであり弱い電流と言えば、少し流れていることです。まあエネルギーで角度じゃないけど直感的にわかりやすいかなと . 電圧・電流・抵抗のページの最後の方で、ちらっと「オームの法則」という言葉がでてきました。 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); 初めて耳にする人には、電圧や電流といっても、何しろ目に見えないものなので、ピンとこないかもしれません。, 電圧と電流をやさしく分かるように説明するには、筒型の水鉄砲を考えると良いでしょう。, このことを電気に当てはめると、スポンサーリンク (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}). トランジスタの登場で、機器の小型化、高性能、高寿命化が可能となり、現代では、携帯、ノートＰＣ、など電子機器からあらゆる電気産業製品に大活躍しています。, これら機能の仕組みは、基本的なことから専門的な詳細まで、様々な書籍及び、Ｗｅｂにも多数の情報があります。, いつも思いますが、ただでさえ見えない電気・・・時間365 電圧・電流・抵抗のページで「電圧」「電流」「抵抗」について解説しましたが、それぞれのイメージをつかめましたか？. こいつに電子（マイナスの電気を持った粒子）が通ると光るという性質をエジソンは発見したんだ、偶然。電流とは何かをわかりやすく説明してほしい！こんにちは！この記事を書いているKenだよ。ぺんぺん草、捉えたね。中2理科では電気についての勉強が待っているけど、その基礎でおさえたいのが、電流. 24: 以下、\(^o^) ／でVIPがお送りします 2016/05/15(日) 21:35:51.991 ID:CRd0A/VuM.net. （この記事は2019年2月18日に加筆・修正しています）, 「生活110番」編集部の田中です。生活110番は、電気工事から害虫駆除、カギ開けやペット葬儀まで、140ジャンル以上の暮らしのお困りごとに対応します。私たちはこの「生活110番」を通じ、皆さまのお困りごとをスピーディに、安心の品質と価格で、解決するお手伝いをしています。, 通話料無料 24 授業でも乾電池と豆電球といった簡単なものからモーターで動くロボットのようなものまでいろいろな教材を使用します。, 電気と電気製品で成り立っているような現代の生活において、子供にとっても非常に興味深い単元なのではないでしょうか。, 電球が点いた！消えた！とか、明かりが強くなった！弱くなった！といった目に見える変化はわかりやすく、楽しいものです。, 実際にやってみてわかる！といったところから、今度は回路の成り立ちと理屈を図と数値で表さなくてはいけません。, 子供がそんな気持ちになってしまうのを防ぐには、早い段階から「電気」を考えるときの基本的な要素である, それぞれがどんなものなのか、を具体的にイメージすることが出来れば、計算する際の理屈も理解しやすく、学習の助けになるに違いありません。, それに、大人のみなさんも、こんなに密接に私たちの生活に関わっている「電流」「電圧」について、改めてその違いをはっきり理解して、説明できるようになっておきたくないですか？, 一般家庭では大体電圧１００Vで、アンペア数は電力会社との契約によりますが平均３０Aと言われています。, 同じ時間押し続けるとすれば、強い力で押し出したほうが水は勢いよく、たくさん出ます。, 電流も電圧も、電気に関する力ですが、電流と電圧がどのように作用して電気がつくのでしょうか？, ここに、電圧によって押し出された電流（電子）が流れ込むと、それまで順調に流れていた電流が渋滞を起こして、ぶつかり合います。, ここで電圧を強くして、さらに流れる電流の量を多くすると、フィラメントの中でより多くの電子がぶつかり合うことになる…つまりより大きいエネルギーが発生し、明るい光となります。, 蛍光灯やモーターなどではまたそれぞれ原理は異なりますが、電流と電圧の関わりは同じです。, よく、濡れた手でコンセントを触ると危険だ…などといいますが、実際には電圧や電流がどうなると危険な状態だといえるのでしょうか。, 電線に凧が引っかかったら、自分で取らずに自治体に連絡する必要がありますが、それは高圧電線に触れることによって起きる事故を防ぐためです。, つまり、高電圧な状態で電子に触れると体に多量の電流が流れて危ない、ということになります。, 一般家庭はだいたい１００V、最近では２００Vのところも増えていますが、家庭用の電圧では普通問題はありません。, 一般財団法人九州電気保安協会によると、濡れている手というのは、乾いた手に比べて電流に対する抵抗が１０分の１になります。, その場合、たとえ１００Vであっても乾いた手に換算したときの１０００V相当の電圧がかかることになります。, 電流を水にたとえて考えてみると、ずいぶん身近な感じがして、分かりやすくなりますね。, 電気の世界って、非常に身近な割には目に見えないので、普段どうやって電流や電圧が働いているのか、なんて意識することは少ないですよね。, でも、どういったものなのかイメージできるようになると、自分が生きている世界の成り立ちを一つ知ったような気がして、なんだかちょっとワクワクしませんか？, 皆さんも是非、電気の世界の基本である「電流」「電圧」をしっかり把握して、その先のステップにスムーズに進む準備をしてくださいね。. 電球にはフィラメントというものが中に入っていて、投稿日：2017-10-20 更新日：2019-03-14. スポンサーリンク (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); 豆知識カテゴリーでは、主に日常生活でよくある疑問に対する答えを書いた記事を掲載しています。, 「雪の日のワイパー上げるのなぜ？」「エースピッチャーの背番号が18番なのはなぜ？」「プレゼントに隠された意味とは？」. しかし、これを水の流れにたとえて考えると、わかりやすくなります。, 大きな川ではたくさんの水が流れ、小さな川では少ししか流れません。 igbtは電圧制御素子となっています。ゲート(g)の印加電圧によって、コレクタ(e)-エミッタ(e)間に流れるコレクタ電流i c を制御します。. 電流と電圧と電力ってどう違うのでしょうか？普段、これらの言葉を使う時は、あまり区別せずに使ってないでしょうか？もし違いを説明してって言われたら、なかなか難しいかもしれませんね。そこで、今回は電流と電圧と電力の違い簡単に解説します。大きな川の流れは強い電流にあたり、小さな川の流れは、弱い電流にあたります。, 水が流れるのは、水面の高さが違うためです。電流も電圧も、電気に関する力ですが、電流と電圧がどのように作用して電気がつくのでしょうか？一番わかりやすい、豆電球で考えてみましょう。豆電球をよく観察すると、真ん中のほうにぐるぐる巻きの線が見えますね。抵抗．．．水が出る穴の大きさ, 水の量（電流）を多くするには、水が出る穴の大きさ（抵抗）を変えないのであれば、ピストンを押す力（電圧）を大きくすれば良いことになります。, また、水の出る穴の大きさを大きくすれば、（抵抗）が小さくなりますので、ピストンを押す力（電圧）が同じであれば、出る水の量（電流）は多くなります。, 平たく言うと、電圧は電気を流す能力の大きさとなります。電圧が高ければ多くの電気を流す能力があるということです。, また、電流は「マイナスの電気を持った電子の流れ」ということになります。電流はプラスから、マイナスの方向に流れますが、電子の流れは電流の流れの向きと反対に流れます。, 今、1.5Ｖ（ボルト）の乾電池に豆電球をつないだとすると、豆電球の電気がつきます。, 電圧というのは電気を流そうとする能力なので、一つより二つの方が電気を流す能力が強くなります。, ですから、先ほどの豆電球をつないだ回路に、乾電池を直列（二つの電池をプラス・マイナス・プラス・マイナスの向き）につなぐとより明るく光ることになります。（このように接続することを、直列接続といいます。）, なぜ、明るく光るかというと、電圧が２倍になったので豆電球に流れる電流が２倍になったからです。電流が多くなると明るさが増すことになります。, 図のように、電池を並べてつなぐ（２つの電池の「プラスとプラス」・「マイナスとマイナス」）方法は、電圧の大きさは変わりませんが、電池が長持ちするつなぎ方です。（このように接続することを、並列接続といいます。）. この電気の流れを電流と言い、流れる電気の多少を電流の強さとよびます。, 強い電流と言えば、電気が多く流れていることであり弱い電流と言えば、少し流れていることです。, 電流は、目で直に見ることはできません。【電気の基礎知識】電圧とはなに？電流って？わかりやすく解説します ; 生活110番ニュース各種電気工事. リレーとは？（初心者向け）基本的に、わかりやすく説明, トランジスタは、半導体を用いて構成され３つの電極があり、ベース（base）、コレクタ（collector）、エミッタ（emitter）、ぞれぞれ名前がついています。, トランジスタは、電気的仕様（目的・電力など）によって、超小型なものから、放熱板を持っ大型製品まで様々な形で供給されています。, 現代では、一般家電製品から産業機器までさまざまな製品に及び、より高密度化に伴う、集積回路（ＩＣ）やＣＰＵ（中央演算処理装置）の内部構成にも応用されています。, 本記事では、トランジスタの役割を、例えを元に砕いて（専門的には少し異なる意味合いもあります）記述してみました。. スポンサーリンクたぶんフィラメントの原子構造とか構成物質とかが光るような性質を持っているんじゃないかな. 乾電池の＋と－に豆電球をつなぐと、電気が＋から－ヘ流れて、豆電球がともります。 Tweet 【電気の基礎知識】電圧とはなに？電流って？わかりやすく解説します. 今回の例でいうならば、マイナスの電子が、電球を通過することに依ってなぜ光がつくのか、おそらく電気の流されるものの性質によって異なるのだと思うのですが、イメージだけでも掴みたいです。。。, 詳しくはエジソンにきかないとわからないけど、解説. 数年放置状態の脱却を目指しwebログに奮闘中です。, 増幅作用「真空管」を用いて利用していたが、軍事産業で研究から発明された、消費電力が少なく高寿命な「トランジスタ」を半導体を用いて発見、開発された。. このページではオームの法則について解説します。. ... しかし、この「増幅」と言う言葉が、まぎらわしく・混同されやすいのです。増幅 = 物が増える金1g トランジスタ（増幅）金100g なわけないですよね . 各部に名称を付け、次に、実際のトランジスタ（記号）に置き換えてみます。, 増幅作用のような、強弱をコントロールことではなく、微調整などしないで、一気に大きな流れを制御すること、これがスイッチング作用です。, これは、少ない水流で大きな水の流れを一気に制御する「リレー」と類似していますが、正確には、トランジスタを使ったラジオです。, 「transfer = 伝達」と「resistor = 抵抗」を合わせた造語で、 ➡　自然に（勝手に）どこから水が涌いて１０倍になる　なりませんよね, 上からの、大きな水流を横からの水流バルブで制御とイメージして・・・ nチャネル型igbt; エミッタ(e)に対して正の電圧をゲート(g)に印加すると、コレクタ(c)からエミッタ(e)にコレクタ電流i c が流れるようになります。電流乾電池の＋と－に豆電球をつなぐと、電気が＋から－ヘ流れて、豆電球がともります。この電気の流れを電流と言い、流れる電気の多少を電流の強さとよびます。強い電流と言えば、電気が多く流れていることであり弱い電流と言えば、少し流れていることです。電圧．．．ピストンを押す力インピーダンスとは何かについて説明します。インピーダンスとは、交流回路における電圧と電流の比のことをいいます。つまり、インピーダンスとは、交流回路における電流の流れにくさをいいます。インピーダンスとは、抵抗とリアクタンスから成り立っています。直列つなぎは、水にたとえると、水槽を何個も積み重ねたようなものです。, 水槽を積み重ねるほど水圧が増すように、電池の列直つなぎでは両はしの電圧は、それぞれの電池の電圧の和に等しくなります。, したがって、両はしに豆電球をつなぐと強い電流が流れて明るくなりますが、電池の電気は速くなくなります。, 並列つなぎは、水槽を同じ高さのところで横にならべてつないだようなもので水圧は、1個のときとかわりません。, 水圧が大きくなれば、水流の勢いが強くなります。 21: ... 川に見立てて電流が水電圧が落差 . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); ©Copyright2020 やさしい電気回路.All Rights Reserved. 電話通信にて長距離における音声信号の減衰を真空管で増幅。日本のコンセントの電圧は100Vまたは200Vです。しかしこの電圧やボルトという単位、実際にはどういう大きさを指しているかわからない方も多いのではないでしょうか。加えて「アンペア」や「ワット」などという単位も出てきて、理解が難しくなるのは当然といえば当然です。, 今回は電圧について、わかりやすくなるようたとえを交えながら解説していきます。電気について理解して、いざというときに役立ててください。, では、電圧とは何か、ほかの用語と一緒にまずは「概念」について説明していきましょう。, 電圧を簡単に説明すると「電気を送り出すためにかける力の量」です。単位は通常「V（ボルト）」で表わされ、数字が大きいほどその力が大きいことを示しています。, 電流は「実際に流れている電気の量」です。単位は「A（アンペア）」で表し、数字が大きいほど流れている量が多いことを示します。電気使用では「家全体で何Aまで」という契約が基本で、「アンペアブレーカー」によってコントロールされている場合も少なくありません（スマートメーターによる管理へ現在移行中）。, なお電流は正確にいうと「原子の周りを飛ぶ電子の流れ」であり、一般的に考える電流の向きとは逆方向に流れています。, 電力は「電気によってどれだけの仕事ができるかの量」です。単位は「W（ワット）」で表わされます。, なお「ワット」と聞くと電気のイメージが強いですが、「W（ワット）」自体は「どれだけ仕事ができるか（仕事率）」なので、ほかの分野でも使われる単位です。電圧や電流とは, という関係性があります（本来は力率（力が使われる効率）も考える必要があるものの、直流の場合は最大値「1」を取る）。, また「W（ワット）」は従来、白熱電球の明るさを示すときにも使われていました。しかし蛍光灯やLED照明の普及により「明るさ」と「電力」の関係性が薄れてしまったため、本来の光の量を示す「lm（ルーメン）」に置き換わっています。詳しくは「『ルーメン』は明るさの単位です！ルーメンをわかりやすくご説明！」もご覧ください。, もうひとつ、電気について考えるときには「電気抵抗」という概念が必要になります。この電気抵抗とは「電流の通りにくさ」を値として示したもので、通常単位は「Ω（オーム）」を利用することが多いです。, 金属は電流を通しやすいもの（導体）が多いですが、そのなかでも銅や銀の電気抵抗値は低いことが知られています。そのため機械内外の導線やケーブルなどに用いられます。また水は本来電気を通しにくい（不導体）ものの、水の中に溶けている物質が作用すると電気を通しやすくなることも重要になってくるでしょう。, 電気抵抗がゼロになると、電圧をかけなくても電流が流れるようになります。この状態を「超電導」といい、一部の合金（金属同士を混ぜ合わせたもの）を低温にするとその現象が起きるのです。, 超電導で実現させた強力な電磁石を使い、現在「磁石で浮いて高速走行する」リニア中央新幹線の計画が進められています。また大電流をロスなく送れることから、送電線などにも利用されつつあるのです。, 先ほどは「概念」について説明しましたが、それだけではいまいちイメージがつかみにくい方も多いでしょう。そのため道路と車を例にし、改めて解説していきます。, 電圧を道路と車の関係にたとえれば「車の制限速度」です。車の制限速度が高い（電圧が大きい）ほどスピードを出すことができるため、たとえ1車線の道路でも多くの車が通行できます。, 一方電流は「車の台数」と考えてみてください。先ほど触れたとおり、車のスピードが速ければ多くの車が通行できます。つまり電圧が大きければ、電流も大きくすることができるのです。, 電気抵抗は「道路の幅」にたとえてみましょう。ただし「通りにくさ」なので、「電気抵抗が小さい＝道路の幅が広い」「電気抵抗が大きい＝道路の幅が狭い」と考える必要があります。, 幅の広い道路では車同士が並行することもでき、多くの車が一度に通れることができます。しかし幅が狭いと同時に通行できる車は限られてしまうのです。多くの車を通そうと制限速度（電圧）をあげても渋滞してしまうので、結局は「車の台数」（電流）が少ない状態になるでしょう。, 一方電力は「車で実際にどれだけのものを運べたか」で考えてみてください。速度が速ければ早く目的地に着けるぶん、より多くのものを運ぶことができます。また台数も多ければ同様により多くのものが移動できますよね。このように電流や電圧が大きければそのぶん、電力も大きくなります。, では単1電池と単3電池は何が違うのでしょうか。じつはこの2つ、これまで触れてきた「電圧」「電流」などに差はありません。そのため単3電池を単1電池の大きさに変換するアダプターなども市販されています。, 差が出るのは「電気の量」です。先ほどの道路の例でみていくのであれば「燃料の量」として考えてください。, 車の制限速度が速ければそのぶん多くの台数を行き来することができますが、燃料も多く消費します。一方行き来する台数が少なければそのぶん、燃料の量は抑えることができます。, 単1電池は「電気の量」が多い、つまり多くの燃料が確保されているため、より長く電流を流し続けることができます。一方単3電池のようになるとサイズが小さくなると「電気の量」も少なくなるため、同じ電流を流す場合の寿命が短くなってしまうのです。, 一方「単1・単3電池」と「コンセント」の間には「直流と交流」という大きな違いがあります。, 交流と直流の大きな違いは「交流は周期的に変化している」ということです。たとえば100Vの交流電源の場合、電圧は「100V～0V～-100V」の間を行き来していると考えてください。そのため電流の向き・大きさもそれに従って変化し続けるのです。道路にたとえれば制限速度が常に変化する「片側交互通行」と考えてみましょう。, この変化の回数、東日本では1秒間に50回（50Hz）、西日本では1秒間に60回（60Hz）に近づくよう調整されています。一方単1電池などでは常に一定の電圧・電流が送られており、変化はほとんどありません。, 常に変化をし続ける交流の電気は使いにくいため、直流に変換している機器も多いです。「ACアダプター」が付属しているような機器はもちろんのこと、その機能を内部に内蔵していることも少なくありません。, じつは発電所で電気が作られる段階では直流の電気なのですが、発電所内で交流に変換され私たちのもとへ届けられています。交流は電圧を変えることができるのに加え、高電圧にすれば効率的に電気を送ることができるからなのです。, もうひとつ電圧を利用して光を発光させる仕組みとして、近年急速に普及している「LED」というものを確認しておきましょう。, LEDは金属ほどではないものの、電流を通す「半導体」に分類されます。先ほどの道路の例では「少し細い道」と考えてみてください。細い道だと車は渋滞してしまい、排気ガスとして多くの熱（エネルギー）を余分に出してしまいます。その「制限速度（電圧）と実際の速度の差（エネルギー）」を「光」にしたのがLEDです。, 実は白熱電球も「フィラメント」という半導体に電気を通すことで光と熱を生み出すため、原理としては似た仕組みといえるでしょう。ただしLEDでは2種類の半導体を組み合わせているので白熱電球と違い、光る電流の方向があります。そのためそのままLEDを交流回路に組み込むことはできず、一度方向が一定な「直流」の電気へと変換する必要があるのです。, なおLED信号機などで使われている簡易的な交流→直流変換では「-100～0V」にあたるマイナスの電圧を単純に逆転させて利用していることから、常に電圧・電流が変化します。そのため蛍光灯（水銀ガスに電子をぶつけ、発生した紫外線で発光させる）と同様目に見えない速さで点滅しており、カメラなどでは映りにくいことも少なくありません。, コンセントの電圧は100Vとお伝えしましたが、じつはこの電圧がかかっているのは「片方の穴」のみです。, 壁についているコンセントの穴をよく見ると、穴の長さが微妙に異なることがわかるでしょうか。この穴の長い方（通常左側）は「アース（接地）側」、短い方（右側）は「ホット側」と呼ばれています。, このうち、アース側には電圧がかかっていません（0V）。また過電圧がかかった際の保護のため、電柱上の変圧器（トランス）部分で地面へとアースが取られています。一方ホット側には交流電気らしく「-100～100V」の間で周期的に変化する電圧がかかっており、触れると危険です。また電気工事のプロであってもアース側・ホット側を取り違えている可能性があるため、アース側でも屋内配線には触れないようにしましょう。, 電圧がかかっていなければ一見すると電気は供給されないように思うかもしれません。しかし電流が流れるためには「電圧の差」が必要です。車1台分の幅しかないところに両方向から同じ台数の車を送り出しても、詰まってしまい車は通行できないのと同じことといえるでしょう。, そのためアース側には電圧をかけず「ホット側のみに」電圧をかけることで、はじめて電流を流すことができます。, 漏電すると「コンセントのアース側」だけでなく電化製品の表面にも電圧が生じます。その状態で漏電した機器に触れると「電化製品の表面（電圧がかかっている）」-人体-「地面（電圧がかかっていない）」という通り道ができてしまい、電気が人体へと流れてしまうのです。, しかも高電圧を利用した肩こり器などと違い、電流が継続的に流れます。人体は電気を通すものの電気抵抗は比較的大きく多大な熱が発生するほか、人の神経系・とくに心臓の鼓動は電気信号でコントロールされていることから、体のコントロールにも大きな影響を与えます。, 一般的な漏電ブレーカーで検知できる「50mA」の電流は人体にとって生死の境に近い数値です。しかしアースで事前に電気の通り道を作っておけば「実際に触ってしまう前」に漏電ブレーカーが作動しますし、作動しない場合でも電気抵抗の大きさは「アース線＜人体」であることから、漏電した機器に触ってしまっても人体に流れる電流はわずかなものに抑えることができます。, 電気はわたしたちにとって身近な存在ですが、一方で原理や仕組みがわかりにくいものでしょう。まずは「電圧とは」「電流とは」などをイメージでつかんでみてください。イメージをつかむことで正確な理解へとつなげていくことができます。, とくに漏電の原理は「電圧」、とくに「交流の電圧とはなにか」を正確に理解していないと危険性もつかみにくいといえるのではないでしょうか。理解を深めるとともにアース線の大切さを知り、漏電したときの対策を確実に実施することが求められます。必要に応じて漏電改修のプロなどへの依頼も検討してください。, 依頼できる業者や料金について、詳しくは「生活110番」の「漏電改修」をご覧ください。