電力と電力量の公式と説明（中学理科）

1 秒間で使う電気エネルギーを電力、x 秒間で使う電気エネルギーを電力量といいます。

電気エネルギーと電力

エネルギーには重力エネルギー、熱エネルギー、電気エネルギーなどがあります。熱エネルギーは水や空気を温めるときのエネルギーで、電気エネルギーはスマートフォンや扇風機を使うときのエネルギーです。

電気自動車とスマートフォンでは使う電気エネルギーが何百倍（何万倍？）も違うと考えられます。この「エネルギーの程度」を知るために、物理は電力という考えをとります。

電力
= 1 秒間で使う電気エネルギー
= 電流 × 電圧

電力は W（ワット）で表します。電気ストーブには 400W、800W、1200W と書かれています。400W くらいではあまり暖かくなりませんね。

電力量

電力量の単位はJジュール。電力会社は家庭の電力量に応じて電気料金を請求します。

400W の電気ストーブを 1 秒間使ったら、どれだけ電力量を使ったことになりますか？　もちろん400J ですね。

2 秒間では 800J
3 秒間では 1200J
90 秒間では 36000J
9000 秒間では 3600000J

東京電力は

3600000J＝19.43円

としているので、9000 秒間（150 分）使うと 20 円くらいの料金が発生します。

あなたの電気ストーブの料金を計算してみよう

東京の真冬に 800W の電気ストーブを 3 時間使うと

3 × 60 × 60 = 10800 秒

だから

800W × 10800秒 = 8640000J

の電力量を消費する。東京電力は 3600000J = 19.43 円だったので

8640000 ÷ 3600000 × 19.43
= 2.4 × 19.43
≒ 47 円

47 円を東京電力に払うことになります。

1Jの熱量

電流が流れている銅線を触るとやけどしますね。これは電気エネルギーが熱エネルギーでもあることを意味します。

電力量は熱でもある。電気ストーブの前にいると暖かくなるのは、電力量（電気エネルギー）が熱として私たちの体を暖めるからです。

では、1Jはどのくらいの熱を持っているでしょうか？

1J
＝1gの水を0.24℃上げるくらいの熱

です。しかしテストでは

4.2J
＝1gの水を1℃上げる熱

という知識がよく出ます。