複数の器具と使用時間から総電力量を求めよう

家庭や実験では、複数の器具を異なる時間だけ使います。器具ごと、または電力が変わらない時間区間ごとにE＝Ptを計算し、最後に合計します。

このレッスンの役割

「電力量は電力×時間」の最終段階です。一秒分の積み重ね、E・P・tの計算、グラフの面積、誤答修正を複数器具の初見資料へ統合します。今回はJと秒で総量を求めます。次の「電力量の単位を変換しよう」へ、Wh・kWhへ広げる基礎を渡します。

知る：器具別か時間区間別に分けてから足す

器具Aは400×30＝12000 J、Bは600×(30−10)＝12000 J、合計24000 Jです。同時に動いている10〜30秒を「重複だから一方を除く」とはしません。各器具がそれぞれ変換した量を足します。

理解する：合計する単位と範囲をそろえる

器具別に計算する方法では、各器具のP×使用時間を足します。時間区間別に計算する方法では、その区間で動く器具の電力を足し、区間の長さを掛けます。どちらでも同じ総量になります。

ただし秒と分を混ぜたまま足せません。すべて秒へそろえ、各計算結果をJにしてから合計します。

例で使い、よくある誤答を直そう

300 Wを20秒、500 Wを1分使うと、300×20＋500×60＝36000 Jです。

誤答「(300＋500)×(20＋60)」は、両方の器具が80秒ずつ動いた計算になっています。電力と時間の正しい組を保ち、器具ごとに積を作ります。

自分で確かめ、まとめて次へ進もう

器具と時間の組を保ち、E＝Ptを個別に計算してから足せば、複雑な使用記録も総電力量へまとめられます。次はJ・Wh・kWhを相互に変換します。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。