電力と定格

抵抗にも発熱の予算がある

電力は単位時間に移るエネルギーです。Pは電力、ワット（W）は毎秒1ジュールを表します。抵抗は電気エネルギーを熱に変えます。定格電力は指定条件での上限です。ジュールはエネルギーの単位、ミリワット（mW）は1000分の1ワットです。

実験台

回路の設定を変え、測定値を予想してから課題を確認しましょう。教材用のモデルで、各レッスンに仮定を説明しています。

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動作の仕組み

理想的な一定電圧と抵抗です。温度や冷却は計算せず、定格との比較は故障予測ではありません。

P = V²/R、I = V/R。R一定で電圧を2倍にすると電力は4倍です。定格使用率 = 100 × P/定格。

難易度

組み立て · 組み立てる
5 V、1000 Ω、定格0.25 Wで電源を入れ、25 mWを確認します。
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5 V; 1000 Ω; 0.25 W → 25 mW
探究 · 一つ変える
9 V、定格0.25 Wで電力125 mW以下、電流10 mA以上にします。
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9 V; 800 Ω; 0.25 W → 101.25 mW; 11.25 mA
自力で解く · 課題を解く
12 V、定格0.25 Wで電力170–190 mW、電流20 mA以下にします。
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12 V; 800 Ω; 0.25 W → 180 mW; 15 mA

追加の読み物と回路レシピ

一定電圧で抵抗を2倍にすると電流も電力も半分です。

実際の定格は周囲温度、取り付け、メーカーの軽減曲線に依存します。

0.25 Wという定格は常に0.25 W消費する意味ではありません。

詳しく読む

P = V²/Rは電圧の2乗なので、2の2乗で4倍です。