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電気(でんき)の単位(たんい)について 単位(PDF)
電気防食(でんきぼうしょく)でよく使(つか)われる単位(たんい)
  • 電荷(でんか)・イオン
    物質(ぶっしつ)などが帯(お)びている電気(でんき)の符号(ふごう)で、正(せい)と負(ふ)の二(ふた)つがあって正電荷(せいでんか)・負電荷(ふでんか)という名前(なまえ)をアメリカのベンジャミン・フランクリンという人(ひと)がつけました。
    原子(げんし)や分子(ぶんし)の中(なか)では、正(せい)と負(ふ)の電荷(でんか)がつりあっていますが、下(した)の絵(え)のように負(ふ)の電荷(でんか)を帯(お)びた電子(でんし)がはなれると正(せい)のほうが多(おお)くなるので、正電荷(せいでんか)を帯(お)びた状態(じょうたい)の原子(げんし)や分子(ぶんし)になります。
    この物質(ぶっしつ)を陽(よう)イオンといいます。
  逆(ぎゃく)に、電子(でんし)を受(う)け取(と)ってしまったときには負(ふ)の電荷(でんか)のほうが多(おお)くなり、負電荷(ふでんか)を帯(お)びた状態(じょうたい)の原子(げんし)や分子(ぶんし)になります。
この物質(ぶっしつ)を陰(いん)イオンといいます。
  イオンという名前(なまえ)は、イギリスの化学者(かがくしゃ)マイケル・ファラデーによってつけられました。
単位(たんい)はC（クーロン）でフランスの物理学者(ぶつりがくしゃ)シャルル・ド・クーロンにちなんでつけられました。1クーロンは、1秒間(びょうかん)に1アンペアの電流(でんりゅう)によって移動(いどう)する電荷(でんか)・電気量(でんきりょう)（約(やく)6.24×1018個(こ)の電子(でんし)）に等(ひと) しいとしています。

　1　C（クーロン）　＝　1　A(アンペア)　×　1　S（秒(びょう)）
  • 電流(でんりゅう)
    電圧(でんあつ)〔電位差(でんいさ)〕によって電荷(でんか)を持(も)った粒子(りゅうし)や電子(でんし)が流(なが)れることです。
    電流(でんりゅう)の向(む)きはプラスの電荷(でんか)を持(も)った粒子(りゅうし)が移動(いどう)する方向(ほうこう)をいうため、電子(でんし)の動(うご)く向(む)きと電流(でんりゅう)の向(む)きは逆(ぎゃく)になります。単位(たんい)はA（アンペア）で、フランスの物理学者(ぶつりがくしゃ)アンドレ ･マリーアンペールにちなんでつけられました。1秒当(びょうあ)たり1クーロンの電荷(でんか)（約6.24×1018個(こ)の電子(でんし)が持(も)つ電気(でんき)の量(りょう)）が流(なが) れることを１アンペアとしています。

    • 　1　A（アンペア）　＝　1　C（クーロン）　／　1　S（秒(びょう)）

    また、1オームの抵抗(ていこう)があるものに1ボルトの電圧(でんあつ) をかけたときに流(なが)れる電流(でんりゅう) は1アンペアになります。（オームの法則(ほうそく) ）

    　1 A（アンペア）　＝　1　V（ボルト）　／　1　Ω（オーム）
  • 電圧(でんあつ)
    電圧(でんあつ)とは電位(でんい)の差(さ)のことです。
    高(たか)いところから低(ひく)いところに流(なが)れる水(みず)でたとえると、高(たか)さの差(さ)が大(おお)きいと水(みず)も多(おお)く流(なが)れます。
    電気(でんき)ではこの水(みず)の高(たか)さの差(さ)が電位(でんい)の差(さ)のことで、電圧(でんあつ)に当(あ)てはまります。
  いつも使(つか)っている単(たん)３や単(たん)４という乾電池(かんでんち)は、プラスとマイナスの電位(でんい)の差(さ)が1.5V（ボルト）なので電圧(でんあつ)が1.5V（ボルト）と言(い)うことになります。
  記号(きごう)はEが良(よ)く使(つか)われ、単位(たんい)はV（ボルト）です。イタリアの自然哲学者(しぜんてつがくしゃ)アレッサンドロ・ボルタにちなんでつけられました。
　　1オームの抵抗(ていこう)のところに、1アンペアの電流(でんりゅう)を流(なが)すときに必要(ひつよう)な電圧(でんあつ) が１ボルトとなります。

　1 V（ボルト）　＝　1　A（アンペア）　×　1　Ω（オーム）

　また、1クーロンの電荷(でんか) が、1ジュールの仕事(しごと)をする電位(でんい)の差(さ)を1ボルトとしています。

　1 V（ボルト）　＝　1　J（ジュール）　／　1　C（クーロン）
  • 抵抗(ていこう)〔電気抵抗(でんきていこう)〕
    抵抗(ていこう)とは、電流(でんりゅう)の流(なが)れにくさのことです。
    記号(きごう)はR〔レジスタンスの頭文字(かしらもじ)で英語(えいご)の抵抗(ていこう)という意味(いみ)〕が良(よ)く使(つか)われ、単位(たんい)はギリシャ文字(もじ)のオメガをつかってΩ(オーム)と表(あらわ)します。ドイツの物理学者(ぶつりがくしゃ)ゲオルグ・ジーモン・オームにちなんでつけられました。
    なぜ単位(たんい)がアルファベットの「O（オー）」ではなくギリシャ文字(もじ)の「Ω(オメガ)」になったかというと数字(すうじ)の「０（ゼロ）」とまぎらわしいからだそうです。
    あるものに1ボルトの電圧(でんあつ)をかけたときに１アンペアの電流(でんりゅう)が流(なが)れたら、そのあるものは１オームの抵抗(ていこう)としています。これを「オームの法則(ほうそく) 」といいます。

    1　Ω（オーム）　＝　1　V（ボルト）　／　1　A（アンペア）

    また ､ 抵抗(ていこう)はコンダクタンスの逆数(ぎゃくすう )です。

    1Ω（オーム）＝　1　／　1　S（ジーメンス）
 
抵抗(ていこう)が大(おお)きければ電流(でんりゅう) は流(なが)れにくい 抵抗(ていこう)が小(ちい)さければ電流(でんりゅう)は流(なが)れやすい
  • 抵抗率(ていこうりつ)〔電気抵抗率(でんきていこうりつ)〕
     抵抗(ていこう)は、形(かたち)や大(おお)きさは関係(かんけい)なく電流(でんりゅう)の流(なが)れにくさを表(あらわ)すことといいましたが、抵抗率(ていこうりつ)とはあるものの決(き)まった大(おお)きさ〔たとえば高(たか)さ1m、幅(はば)1m、長(なが)さ1mのようなサイコロみたいな形(かたち)〕での抵抗(ていこう)です。
    この「抵抗率(ていこうりつ)」はいろいろな材料(ざいりょう)〔たとえば鉄(てつ)、プラスチック、水(みず)など〕の電流(でんりゅう) の流(なが)れにくさを比(くら)べるときに使(つか)います。
    記号(きごうはギリシャ文字(もじのρ（ロー）が良(よく使(つかわれ、単位(たんいはΩ・ｍ（オームメートル）です。

    ρ（ていこうりつ）＝　R（ていこう）　×（　A（だんめんせき）　／　L(ながさ)　）
  • コンダクタンスと導電率(どうでんりつ)〔電気伝導率(でんきでんどうりつ)〕
    コンダクタンスは、抵抗(ていこう)とは反対(はんたい)に「電流(でんりゅう)の流(なが)れやすさ」のことで、導電率(どうでんりつ)は抵抗率(ていこうりつ)とは反対(はんたい)に決(き)まった大(おお)きさでの「電流(でんりゅう)の流(なが)れやすさ」のことです。
    コンダクタンスの記号(きごう)は「G（ジー）」が良(よ)く使(つか)われ、単位(たんい)は「S（ジーメンス）」です。ドイツの物理学者(ぶつりがくしゃ)エルンスト・ヴェルナー・フォン・ジーメンスという人(ひと)にちなんでつけられました。
    導電率(どうでんりつ)を表(あらわ)す記号(きごう)として良(よ)く使(つか)われるのはギリシャ文字(もじ)の「σ（シグマ）」で、単位(たんい)は「S／ｍ（ジーメンス毎(まい)メートル）」です。
    また、コンダクタンスは抵抗(ていこう)の逆数(ぎゃくすう)です。

    1　S（ジーメンス）　＝　1　／　1　Ω（オーム）

    導電率(どうでんりつ)σも抵抗率(ていこうりつ)ρの逆数(ぎゃくすう)です。

    σ（シグマ）　＝　1　／　ρ（ロー）
  • 電力(でんりょく)・電力量(でんりょくりょう)〔仕事率(しごとりつ)・仕事量(しごとりょう)〕
    電力(でんりょく)とは、1秒間(びょうかん)に電気(でんき)ができるエネルギーの大(おお)きさのことです。
    たとえば、電球(でんきゅうく)で部屋(へや)を明(あか)るくしたり、エアコンで部屋(へや)を暖(あたた)かくしたり、モーターで電車(でんしゃ)を動(うご)かしたり、電気防食(でんきぼうしょく)で金属(きんぞく)をさびにくくしたり・・・いろいろなエネルギー（光(ひかり)・熱(ねつ)・運動(うんどう)・化学(かがく)など）に変(か)えることのできる電気(なが)のエネルギーの大(おお)きさといったほうがわかりやすいかもしれません。
    60ワットの電球(でんきゅうく)より100ワットの電球(でんきゅうく)のほうが明(あか)るいように、電気(でんき)ができる力(ちから)の大(おお)きさのことです。
    電力(でんりょく)の記号(きごう)は直流(ちょくりゅう)の場合(ばあい)は「P（ピー）」が良(よ)く使(つか)われ、単位(たんい)は「W（ワット）」といい、スコットランドの数学者(すうがくしゃ)ジェームス・ワットにちなんでつけられました。
    直流電流(ちょくりゅうでんりゅう)1アンペアを電圧(でんあつ)1ボルトかけて流(なが)した時(とき)の電力(でんりょく)を1ワットとしています。

    1　W（ワット）　＝　1　V（ボルト）　×　1　 A（アンペア））　

    ここで、1ボルトは、1オームの抵抗(ていこう)に1アンペアの電流(でんりゅう)を流(なが)したものですから、次(つぎ)のことが言(い)えます。

    1 W（ワット）　＝　1Ω（オーム）　×　1 A（アンペア）×　1 A（アンペア）

    ちなみに、家(いえ)での電気代(でんきだい)は「Wｈ（ワット時(じ)）」から計算(けいさん)されているものです。これを電力量(でんりょくりょう)といい電力(でんりょく)に時間(じかん)をかけたもので、良(よ)く使(つか)われる記号(きごう)は「W(ダブリュー)」です。

    1 Wh（ワット時(じ)）　＝　1 W（ワット）×　1h（時間）(じかん)

    たとえば100ワットの装置(そうち)を1時間運転(じかんうんてん)したときの電力量(でんりょくりょう)は100 Wh（ワット時(じ)）となります。

    100 Wh（ワット時(じ)）＝　100 W（ワット）　×　1h（時間(じかん)）

    また、他(ほか)の電力量(でんりょくりょう)の単位(たんい)で「J（ジュール）」が使(つか)われることもあり、イギリスの物理学者(ぶつりがくしゃ)ジェームス・プレスコット・ジュールにちなんでつけられています。
    ここでは、1 WS（ワットびょう）は1J（ジュール）と同(おな)じとしています。