中学校で学習する「電力」の公式や単位、計算方法はよく理解できていますか？
この記事では、「電力とは」「電力の公式」「電力の計算」などについてかいせつしています！
それでは早速、「電力」について一緒に学習していきましょう！
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0. 「電流の性質」の記事 一覧
「電流の性質」の単元に関係する記事の一覧です！
今、学習している内容がどこにあたるか確認しておきましょう！
1. 電力とは
① 電力とエネルギー
まずは、電力とはなにかを確認しましょう！
電力は、「消費電力」とも呼ばれます。
電力（消費電力）とは、「１秒あたりにどれだけのエネルギーを出すことができるかを表した値」のことです。
もう少し詳しくいうと、「１秒あたりにどれだけの仕事をするかを表した値」のことです。
一言で「エネルギー」といってもいろいろな種類があり、機器によって出すエネルギーの種類は違います。
・電球 → 光エネルギー
・スピーカー → 音エネルギー
・モーター → 運動エネルギー
・電気ヒーター → 熱エネルギー
１００Wの電球は、１秒間に１００J（ジュール）の「光エネルギー」を出します。
また、２０Wのスピーカーは、１秒間に２０Jの「音エネルギー」を出します。
② 電力の単位
電力の単位は「W（ワット）」です。
「W」は、必ず大文字で書くので、小文字では書かないようにしましょう！
ちなみに、「ワット」という名前は、蒸気機関の発展に貢献したスコットランド人の「ジェームズ・ワット」からつけられました。
2. 電力の公式
電力を求める公式は、次の通りです。
電力（W） ＝ 電圧（V） × 電流（I）
電力は、記号で表すと「W」で表します。
電力は、「電圧（V）」と「電流（I）」のかけ算をすることで求めることができます。
では早速、簡単な練習問題をやってみましょう！
この電熱線の電力を求めよ。
この場合、電圧が５V、電流１０Aなのでこの２つをかけ算します。公式にあてはめて、考えてみましょう。
電力 [W] ＝ ５ [V] × １０ [A] ＝ ５０ [W]
( [ ] の中はそれぞれの単位です )
したがって、この電熱線の電力は「５０W」となります。
3. 電力の計算
それでは、電力を求める練習問題を解いてみましょう。
計算方法を確認するのもいいですが、ペンとノートを用意して自力で問題を解いてみましょう！
① 電気回路の問題
（１）この回路に流れる電流の大きさ［A］をもとめよ
（２）電熱線の消費電力［W］を求めよ
まずは（１）を解いていきましょう！
オームの法則より、電流の大きさを求める式は「電流（I）＝電圧（V）÷抵抗（R）」となります。
ここに、電圧２０Vと抵抗５Ωをいれると
電流［A］＝ ２０［V］ ÷ ５［Ω］ ＝ ４［A］
したがって、答えは「４A」です。
続いて、（2）を解いていきます！
「電力（消費電力）」は、「電力（W）＝電圧（V）×電流（I）」で求めることができます。
問題文から、電圧２０V、（１）の答えから電流４Aだったので、それぞれ式にいれると
電力［W］ ＝ ２０［V］ × ４［A］ ＝ ８０［W］
したがって、この電熱線の消費電力の大きさは「８０W」となります。
② 電球の問題
（1）この電球に、１００Vの電圧をかけたときに流れる電流の大きさ［A］を求めよ。
（2）この電球の抵抗［Ω］を求めよ。（小数第ニ位を四捨五入）
まずは、（1）を解いてみましょう！
問題文より、「電圧１００V」で「電力５４W」であることがわかっています。
電力の公式は、次の通りでした。
W（電力） ＝ V（電圧） × I（電流）
この式の形を変えると、次のような式ができます。
I（電流） ＝ W（電力） ÷ V（電圧）
この式に、「電力５４W」と「電圧１００V」をいれると
電流［A］ ＝ ５４［W］ ÷ １００［V］ ＝ 0.54［A］
したがって、この電球に流れる電流の大きさは「0.54A」となります。
【式の形を変える方法】
ここでは、(1)で行った式変形についてわかりやすく解説したいと思います。はじめに、学校でも習う電力[Ｗ]を求める公式は次の通りでした。
W（電力） ＝ V（電圧） × I（電流）
（1）では「Ｉ（電流）」を求めたいので、この式の左右に「 ÷ V（電圧）」を行ないます。
W ÷ V ＝ V × I ÷ V
すると、この式の右にある「V ÷ V」は「３ ÷ ３」と同じように、「１」となり、式の右側に「Ｉ（電流）」がのこります。
したがって、この式は次のようになります。
W ÷ V ＝ I
この式の左右を入れ替えると、「Ｉ（電流）」を求めることができる式の完了です！
I（電流） ＝ W（電力） ÷ 電圧（V）
続いて、（2）を解いていきます！
オームの法則より、抵抗は「R（抵抗）＝ V（電圧）÷ I（電流）」で求めることができます。
この式に「電圧１００V」と「電流0.54A」をいれると
抵抗［Ω］ ＝ １００［V］ ÷ 0.54［A］ ＝ 185.18 … ［Ω］
小数第二位を四捨五入して、この電球の抵抗は「185.2 Ω」です。
4. まとめ
今回は、「電力の求め方と計算方法」について解説しました。
最後に、今回のポイントをおさらいしましょう！
① 電力とは、「１秒あたりにどれだけのエネルギーを出すことができるかを表した値のこと」である。
② 電力の単位は、「W（ワット）」。
③ 電力の公式は、「電力（W）＝電圧（V）×電流（I）」。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました！
