先日から橋元の物理の「電磁気」について勉強しています。
その中で、「電力量」について復習していると、「W(ワット)」、「J(ジュール)」、「kWh(キロワットアワー)」と、単位が3つ出てきました。少しまとめておきたいと思います。
W(ワット)
3つの単位の中で「W(ワット)」だけが電力を表す単位です。(後述しますが「J(ジュール)」、「kWh(キロワットアワー)」は電力量の単位です)
電力とは、「電流が1秒あたりにする仕事の量(=1秒間に消費する電気の量)」のことなので、例えば電力が1200Wのドライヤーなら1秒あたりに1200Wの電力を消費しているのですね。
J(ジュール)
J(ジュール)は、電力量の単位で、「電流がt秒あたりにする仕事の量(=t秒間に消費する電気の量)」を表します。
先ほどのWが「1秒あたりにする仕事の量」を表すのに対して、Jは「t秒」、すなわち「ある一定時間内の電流の仕事の量」を表しているのですね。
そのためWとJには下記の関係が成り立ちます。
\(W=\frac{J}{s}\)
\(J=W \times s\)
例えば電力が1200Wの電化製品を3分間(=180秒)使用した場合の電力量は、
\(1200[W] \times 180[s] = 216000[J]\)
となりますね。
kWh(キロワットアワー)
橋元の物理に出てくるのは「W(ワット)」と「J(ジュール)」の2つだけなのですが、ウェブで電気料金の計算方法について検索すると、「kWh(キロワットアワー)」という単位が出てきます。
まず、説明するまでもないですが、長さの単位「km」と「m」の関係と同じように、
\(1kWh(キロワットアワー) = 1000Wh(ワットアワー)\)
という関係が成り立ちます。
そして、「Wh(ワットアワー)」は「電流がt時間あたりにする仕事の量(=t時間に消費する電気の量)」を表します。
例えば電力が1200Wの電化製品を2時間使用した場合の電力量は、
\(1200[W] \times 2[h] = 2400[Wh]\)
となります。
これをkWhに換算すると、
\(2400[Wh] \div 1000 = 2.4[kWh]\)
となりますね。
J(ジュール)をkWh(キロワットアワー)に変換するには
JもkWhも電力量を表すため、互いに変換が可能です。
- \(1h = 3600s\)
- \(1kWh = 1000Wh\)
より、
\(1kWh = 3600000J = 3.6 \times 10^6J\)
となりますね。
- W(ワット)は電力を表す単位。
- J(ジュール)とkWh(キロワットアワー)は電力量を表す単位。
- WとJの関係式は、\(W=\frac{J}{s}\)
- JとkWhの関係式は、\(1kWh = 3.6 \times 10^6J\)
参考サイト
- https://kenkou888.com/category21/j_kwh.html
- https://enechange.jp/articles/electricity-cost-for-cooking
- https://www.japan-ems.jp/blog/187/
- http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ene/dennryoku.html
学習記録3/29~4/4
学習時間
- 学習時間 46:55
視聴ビデオ
- 橋元の物理 (66)～(74)
- 2531 行動と修正の繰り返し
- 2816 ベッキープラグイン
