同じ電力でも使う時間で総量が変わると気づこう
同じ500 Wの器具でも、10秒使う場合と60秒使う場合では、変換する電気エネルギーの総量が違います。電力だけでなく使用時間を組み合わせて、電力量という総量を考えます。
このレッスンの役割
「電力量は電力×時間」の第1段階です。前のセクションで電力を一秒あたりの変換量として学びました。今回は同じ電力を異なる時間使う観察から、総量の問いをつかみます。次へ、一秒分を積み重ねてE=Ptを理解する力を渡します。
知る:電力は一秒分、電力量は全部分
500 Wは一秒に500 Jです。10秒なら500 Jを10個、60秒なら60個積み重ねます。電力が変わらなくても、使う時間が長いほど総量は増えます。
理解する:電力量は変換したエネルギーの総量
電力量は、器具が使用中に変換した電気エネルギーの合計です。単位Jで表せます。電力Wは速さ、電力量Jは総量なので、同じ器具でも時間によって電力量は変わります。
比較するときは「電力は同じか」「時間は同じか」を分けて見ます。同じ電力なら時間に比例し、同じ時間なら電力に比例します。
例で使い、よくある誤答を直そう
800 Wの器具を5秒使うと、一秒分800 Jを5回積み重ねるので4000 Jです。20秒なら16000 Jで、時間が4倍なら総量も4倍です。
誤答「どちらも800 Wだから使った電気は同じ」は、電力を総量と思っています。Wの横に「一秒あたり」、使用時間の横に「何秒分」と書きます。
自分で確かめ、まとめて次へ進もう
確認1:電力が同じ器具を長く使うと何が増えますか?
変換した電気エネルギーの総量である電力量が増えます。確認2:300 Wを10秒使うと何Jですか?
一秒に300 Jなので、300×10=3000 Jです。確認3:同じ電力量でも電力は同じですか?
同じとは限りません。大きな電力を短時間、小さな電力を長時間使って同じ総量になることがあります。電力は一秒分、電力量は使用時間全体の総量です。次は、この積み重ねを式と面積で表します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。