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

一般的に大きい製品の電力は大きく、小さい製品の電力は小さい。スマートフォンの場合、動画を見たりゲームをしたりすると一時的に電力が大きくなり、バッテリーが急に減っていく。
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
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。