アンペア vs ボルト: 違いは何ですか、例とともに

電気や電子機器の世界には専門用語がたくさんあり、特に関連しているように見える場合、素人にとっては非常に混乱を招く可能性があります。 「一方がなければもう一方は存在できない」という格言を聞いたことがあるなら、それはまさにアンペアとボルトの場合に当てはまります。

この XNUMX つが電気エネルギーの測定と調整に何らかの形で関連していることはすでにご存知かもしれませんが、理解するのは難しい場合があります。 これら XNUMX つの非常に重要な概念は、回路内の電力の流れを理解するために不可欠です。

この記事では、電気とアンプとボルトの世界に踏み込み、それらの違いを深く探っていきます。 いくつかの例は、これらの概念をわかりやすくするのに非常に役立つため、これら XNUMX つの概念がどのように連携するかをよりよく理解できるように、いくつかの役立つ例を提供するようにしました。 それでは、飛び込んでみましょう！

アンペアとボルト: 並べて比較

	アンペア	ボルト
にちなんで名付けられた	アンドレマリーアンペール	アレッサンドロボルタ
定義	電流の流れの尺度	電位差の測定
Unitédemesure	アンペア (A)	ボルト（V）
Unitédebase	はい (国際単位系)	いいえ (派生単位)
数式	i = Q/t	V = J/C
抵抗との関係	反比例の	正比例します
権力との関係	正比例します	正比例します

アンペアとボルト: 違いは何ですか?

定義

アンペア（アンペアの略）は、電流の流れの尺度です。 単位時間あたりに回路またはワイヤを通過する電荷の量を表します。 アンプは、時間の経過とともに回路を流れる電気の「量」の尺度と考えてください。

アンプについて話すとき、私たちは基本的に「この導体にどれだけの電気が流れるのか？」を尋ねることになります。 アンペアはパイプを流れる水の量と考えることもできます。アンペアが多いほど、より多くの電気が流れます。

ボルトは少し違います。 ボルトは、回路内の XNUMX 点間の電位差を表します。 回路に電気を流す「力」を測定します。 上記の水の例えを使用すると、ボルトは水の圧力に相当します。

それらは、回路に電気を流す「圧力」の尺度です。 電圧が高くなるほど、回路に電気を流す力も大きくなります。 簡単に言うと、アンプは電気の量を測定し、ボルトはその電気の強さまたは強度を測定します。

導出

電流 (アンペア)

アンペアは、これまで見てきたように、電流の測定に使用される記号「A」を持つ国際単位系 (SI) の基本単位です。 電流自体は、電荷が導体を通過する速度です。 電流のアンペアは、導体を通る XNUMX 秒あたり XNUMX クーロンの電荷の流れとして定義されます。

数学用語では、電流 (I) は次の方程式を使用して表すことができます。

i = Q/t

たとえば、導体に 6 秒間に 3 クーロンの電荷が流れる場合、導体を流れる電流は次のようになります。

I = Q/t = 6C / 3s = 2A

ここで、I はアンペア単位の電流、Q はクーロン単位の電荷量、t は秒単位の時間です。 したがって、導体を流れる電流は 2 アンペアになります。

緊張

一方、ボルトは派生した測定単位です。 これは、電圧が基本単位ではなく、他の基本 SI 単位に基づいて計算されることを意味します。

具体的には、エネルギーと電荷の関係に基づいてボルトが計算されます。 定義により、ボルトは、電界内のある点から別の点に電荷の単位を移動するのに必要なエネルギー量です。

ジュールは伝達されるエネルギーの量を表します。 したがって、XNUMX ボルトは、XNUMX クーロンの電荷に対する XNUMX ジュールのエネルギーに相当します。

これは数学的に次のように表されます。

ボルト (V) = ジュール / クーロン

要約すると、導体を使用した前の例に戻って、この負荷を移動するのに必要なエネルギーは 18 ジュールであるとします。

上記の式を使用すると、導体電圧を次のように計算できます。

V = J/C = 18J / 6C = 3V

したがって、導体の両端の電圧は 3 ボルトになります。

パワー

電圧と電流を掛け合わせると、次の式を使用して使用電力を計算することもできます。

電力 = ボルト x アンペア

この例では、これは次のようになります。

電力 = 3V x 2A = 6 ワット

抵抗との関係

アンペア、ボルト、抵抗は関連する量です。 抵抗は、電子が回路を通過するのがどれだけ困難かを示す尺度です。

前述の水のたとえを使用すると、これらの関係を次のように考えることができます。アンペアがパイプを通る水の流れを測定する場合、ボルトはパイプ内の水圧を測定し、抵抗はパイプ自体の直径と長さを測定します。

オームの法則は、これら XNUMX つの変数が相互にどのように関係しているかを理解する鍵となります。 それは、回路を流れる電流 (I) が回路に印加される電圧 (V) に正比例し、回路の抵抗 (R) に反比例することを示しています。 これは数学的に次のように表されます。

I = G/R

これは、回路内の電圧が増加すると、抵抗が同じであると仮定すると、回路を流れる電流も増加することを意味します。 同様に、回路内の抵抗を増やすと、電圧が同じであれば、回路を流れる電流は減少します。

前の例を使用すると、電圧が 3V、電流が 2A の場合、オームの法則によれば、回路内の抵抗は次のようになります。

R = V/I = 3V / 2A = 1.5Ω (オーム)

同じ回路を維持したまま（つまり、同じ抵抗を維持したまま）電圧を 9 ボルトに増加すると、次のようになります。

I=9V/1.5Ω=6A

流れの方向

アンペアとボルトのもう XNUMX つの重要な違いは、電流の流れに関するそれぞれの方向に関係します。 電流の流れは、電荷 (通常は電子) が導体を通って特定の方向に移動することです。

電子電流の方向 (従来の電流とは逆) は、電圧源のマイナス端子からプラス端子へです。 したがって、電流はより高い電位レベル (より高い電子濃度) からより低い電位レベルに流れます。

一方、緊張には流れの方向がありません。 これは、回路内の XNUMX つの点、つまり高電位点と低電位点 (たとえば、プラス端子とマイナス端子) の間の電位差のみを表します。

半導体などの場合、電流の流れは、正電荷 (正孔) の逆方向 (正から負へ) の移動と呼ばれることがあることに注意してください。

アンペアとボルト: 知っておくべき5つの事実

1. 電流の SI 単位であるアンペールは、アンドレ マリー アンペールにちなんで命名されました。 アンペールはフランスの物理学者および数学者であり、電磁気学の先駆者の一人でした。
2. 電位差を表す SI 単位の Volt は、アレッサンドロ ボルタにちなんで名付けられました。 彼はイタリアの物理学者で、電池の発明者と考えられています。
3. XNUMX ワット (W) は XNUMX 秒あたり XNUMX ジュールに相当し、ボルトとアンペアを掛けることで計算できます (P = V x I)。 ワットは電流と電圧の両方を測定します。 これらは、デバイスが特定のレベルの電圧と特定の電流が流れる電源に接続されたときに消費される電力を示します。
4. 変圧器は、誘導と呼ばれるプロセスで電気回路内の電圧を増減するために使用されるデバイスです。 そうすることで、変圧器のコイルに流れる電流が逆方向に増加または減少します。
5. 落雷には信じられないほど大量のエネルギーが含まれており、影響を受けた領域に電圧と強度の大きなスパイクを引き起こします。

アンペアとボルト: どちらが優れていますか? どれを選ぶべきですか?

前に見たように、ボルトとアンペアは密接に関連しています。 一方がなければもう一方は持てません。 したがって、どちらが「より良い」かについての具体的な答えはありません。 むしろ、それは現在の状況によって異なります。

たとえば、電力を長距離伝送する必要がある場合、アンプを増やすよりも電圧を上げる方が良いでしょう。 これは、伝送線路の抵抗が線路の長さとそこを流れる電流に比例するためです。

オームの法則により、送電線の抵抗が距離とともに増加するため、同じ量の電流を維持するにはより高い電圧が必要になります。 高電圧の代わりに高アンペア数が使用された場合、伝送線路の抵抗により、電流によって発生する熱により大幅なエネルギー損失が発生します。 これにより、長距離では大幅な電力損失が発生します。

一方、家庭内の電気機器が消費するエネルギー量を測定することが目的の場合は、アンプが最適な選択となります。

実際、ほとんどのデバイスの電圧は固定されており、消費する電流はエネルギー消費量に比例します。 さらに、測定アンプは、短絡や過負荷など、回路内の潜在的な問題を検出するのにも役立ちます。

アンペアとボルト: 違いは何ですか、例とともに FAQ (よくある質問)

主電源の電圧と電流はいくらですか?

米国では通常、主電源は 120 ボルト、60 ヘルツです。 ヨーロッパでは 220 ～ 240 ボルトなど、他の国では電圧定格が異なる場合があります。 公称電流は、供給されるデバイスのタイプによって異なります。

電圧とEMFの違いは何ですか?

電圧とEMF（起電力）の主な違いは、電圧は電流が流れる回路内のXNUMX点間の電位差を表すのに対し、EMFは電流が流れない回路内のXNUMX点間の電位差を表すことです。 言い換えれば、EMF (ボルト単位で測定) は、開回路内の XNUMX 点間に存在する電位差です。

電圧とアンペアの測定にはどのような装置が使用されますか?

アンペアとボルトは、それぞれ電流計または電圧計を使用して測定できます。 電流計は回路を流れる電流の量を測定し、電圧計は回路内の XNUMX 点間の電圧を測定します。

アンペアとボルトが重要なのはなぜですか?

アンペアとボルトは、家電製品や電気回路に供給できる電力量を決定するため重要です。 十分なアンプがないと、デバイスが適切に動作するために十分な電力が得られません。 同様に、十分な電圧がないと、必要な量の電力を導体に送ることができません。

感電の原因は電流ですか、それとも電圧ですか?

感電は主に人体に電流が流れることによって引き起こされます。 実際に神経系、筋肉、臓器などの身体にダメージを与えるのは電流です。

ただし、非常に高い電圧は、電流が低い場合でも依然として危険であり、感電を引き起こす可能性があります。 したがって、人体を通過する微量の電流でも損傷を引き起こしたり、致命傷を引き起こす可能性があるため、高電圧の電気機器の近くでは注意することが重要です。