LESSON 01

電力は一秒あたりの仕事量

1 W=1 J/sを言葉・式・図で結ぼう

1 W=1 J/sの意味から、P=E÷tとE=Ptを単位・図・言葉で使い分ける。

1 W=1 J/sを言葉・式・図で結ぼう

式を暗記するだけだと、掛けるか割るかで迷います。1 W=1 J/sを「一秒につき一ジュール」と読めば、電力・時間・エネルギーの関係を意味から組み立てられます。

このレッスンの役割

「電力は一秒あたりの仕事量」の第3段階です。前のレッスンの一秒あたりという考えを、単位WとJ/sへ固定します。今回はP=E÷t、E=Ptを意味から使います。WhやP=VIは後のセクションで扱います。次へ、器具の定格表示を比較する力を渡します。

知る:WはJを秒で割った単位

電力、エネルギー、時間の関係図上にエネルギーE、下に電力Pと時間tを配置し、EイコールPt、PイコールE割るtを示すE(J)P(W)t(s)P=E÷tE=P×t1 W=1 J/s=「一秒につき一ジュール」

単位も計算を教えてくれます。Jをsで割ればJ/s、つまりWになります。Wにsを掛ければ、W×s=J/s×s=Jとなり、エネルギー量へ戻ります。

理解する:式を日本語へ戻して選ぶ

電力を求めるなら「全体のエネルギーを、かかった秒数で分ける」のでP=E÷tです。エネルギーを求めるなら「一秒分を秒数だけ積み重ねる」のでE=P×tです。時間ならt=E÷Pです。

時間の単位は、この段階では秒へそろえます。2分は120秒です。分のまま数値を入れると、J/sというWの基準と合いません。

例で使い、よくある誤答を直そう

600 Wの器具を2分使ったとき、2分=120秒です。E=Pt=600×120=72000 Jとなります。逆に72000 Jを120秒で変換する器具の電力は72000÷120=600 Wです。

誤答「600×2=1200 J」は、分を秒に直していません。答えの単位を先にJと決め、W=J/sのsを消すには秒を掛ける必要があると確認します。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

確認1:1 Wはどんな意味ですか?一秒あたり一ジュールのエネルギーを変換する速さです。
確認2:400 Wを30秒使うと何Jですか?E=Pt=400×30=12000 Jです。
確認3:9000 Jを30秒で変換する電力は?P=E÷t=9000÷30=300 Wです。

1 W=1 J/sを言葉で読めれば、式を暗記ではなく単位と意味から選べます。次は、実際の器具に表示されたWを読み比べます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。