中学理科 / 物理分野
Unit 17
電力と発熱
1000 W の電子レンジが「電力 1 kW」ってどういう意味？
電力・電力量・ジュール熱の公式を整理しよう。
💡 電力（W）📊 電力量（J）🌡️ ジュール熱
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電力
電気が単位時間あたりにする仕事の量を電力という。単位はワット（W）。家電製品の「消費電力」がこれ。
FORMULA — 電力の公式
P（W）= V（V）× I（A）= I²R = V²/R
オームの法則 V = IR を代入して変形できる
🏠 家電の消費電力の例
| 家電 | 消費電力 | 電源電圧 100 V での電流 |
|---|---|---|
| LED電球 | 8 W | 0.08 A |
| 白熱電球 | 60 W | 0.6 A |
| 電子レンジ | 1000 W (1 kW) | 10 A |
| エアコン（冷房） | 600〜2000 W | 6〜20 A |
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電力量と発熱（ジュール熱）
電気を使った時間と電力の積を電力量という。電流が抵抗に流れると熱が発生する——これをジュール熱という。
FORMULA — 電力量と発熱量
W（J）= P（W）× t（s）= VIt = I²Rt
電力量の単位はJのほかに Wh（ワット時）も使う（1 Wh = 3600 J）
図1：電源から供給された電力量が、抵抗でジュール熱に変換される。
🧮 計算例
消費電力 1000 W の電子レンジを 3 分（180 s）使ったときの電力量は？
W = 1000 W × 180 s = 180000 J = 180 kJ
電力量を kWh で表すと：1000 W × (3/60) h = 0.05 kWh
✅ この単元のまとめ
- 電力（W）= 電圧（V）× 電流（A）= I²R = V²/R
- 電力量（J）= 電力（W）× 時間（s）
- ジュール熱：電流が抵抗を流れるときに発生する熱（Q = I²Rt）
- 電力量の実用単位：Wh（ワット時）・kWh（キロワット時）
- 1 kWh = 3600 kJ = 3.6 × 10⁶ J
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