図5・11(a)と(b)とは,(a)は水の仕事,(b)は電気の仕事を図解したものである。
いま,図5・11(a)について述べれば水圧があって,コックを開けば水が流れ,水車を回わし,水車は仕事をする。その仕事の量は,水圧の大きさと,水の多少によって決まる。電気の場合は,スイッチを閉じれば図5・11(b)のように電源の電圧V〔V〕の大小と流れる電流I〔A〕の大小によって電熱器上のやかんの湯が早く沸くか遅く沸くか,即ち仕事の大小が決まる。以上述べた事柄から電力を考えよう。
5・3・2 電力
電気工学では電力とは1秒間にする電気的仕事量である。
電力の単位にはワット〔単位記号W〕を用いる。この意味は1〔V〕の電圧で1〔A〕の電流を単位時間1〔秒間〕流したときの電力に等しい。これは次のように表される。
電力の記号をPとすれば
P=V・I〔W〕…………………(5・5)
図5・11(b)においてオームのI=V/Rとおけるから
また,同様に V=IR であるから
(5・5)式から
P=I2R〔W〕…………………(5・7)
となる。上記3式は電力の計算式である。
電力の単位〔W〕は小さいので103〔W〕=〔kW〕(キロワット)が多く用いられる。
〔例題〕 (1)20〔Ω〕の抵抗に10〔A〕の電流が流れているときの電力は何〔kW〕か。
〔解〕 (5・7)式から P=102×20=2000〔W〕=2〔kW〕
〔例題〕 (2)ある抵抗に100〔V〕の直流電圧を加えたら,20〔A〕の電流が流れた。
このときの電力は何〔kW〕か。
〔解〕 (5・5)式から P=100×20=2000〔W〕=2〔kW〕