V(ボルト)

一般小学生

まとめ

  • 電気を押し出す力の大きさである「電圧」を表す単位。
  • オームの法則(V=IR)における基本単位であり、1Aの電流が1Ωの抵抗を流れる際の電圧が1Vと定義される。
  • イタリアの物理学者アレッサンドロ・ボルタの名に由来する。

解説

ボルト(V)は、回路に電流を流そうとする電位の差(電圧)を示す指標です。電圧はしばしば水流の「水圧」に例えられます。水圧が高いほど水が勢いよく流れるのと同様に、電圧が高いほど回路には多くの電流を流そうとする力が働きます。

電気抵抗との関係では、電熱線の長さが2倍、3倍と長くなるにつれて電気抵抗は大きくなり(比例)、流れる電流は小さくなります(反比例)。一方で、電熱線を並列につないで断面積を大きくすると、電気の通り道が広がるため、電気抵抗は小さくなり電流が流れやすくなります。このように、電圧・電流・抵抗の三者は密接に関係しており、これらを数式化したものがオームの法則です。

コラム

回路設計において注意すべき現象に「ショート(短絡)」があります。これは、抵抗のないバイパス回路ができることで、電流が極端に流れやすい道を選んで集中してしまう現象です。また、電子部品の一つである発光ダイオード(LED)には極性があり、長い足(アノード)をプラス極に、短い足(カソード)をマイナス極に接続しなければ点灯しません。日本の家庭用コンセントは一般的に100Vですが、USB電源は5V、乾電池は1.5Vといったように、デバイスごとに適した電圧が設定されています。

小学生のみなさんへ

ボルト(V)は、電気を押し出す力の強さをあらわす単位です。よく「水の流れ」にたとえられます。水が高いところから低いところへ流れるとき、水のいきおいが強いほどたくさんの水が流れますね。電気も同じで、ボルトの数字が大きいほど、電気を流そうとする力が強くなります。

たとえば、ふつうの乾電池は1.5ボルトですが、おうちのコンセントは100ボルトもあります。ボルトが強いと、それだけ大きなパワーを出すことができます。でも、電気が流れる道(回路かいろ)に抵抗ていこうという「通りにくさ」があると、電気は流れにくくなります。長い電熱線でんねつせんを使うと、電気が通る道が長くなるので、流れる電気の量は少なくなってしまいます。

また、最近よく使われる「発光はっこうダイオード(LED)」は、電気を流す向きが決まっています。足の長いほうをプラスに、短いほうをマイナスにつなぐことで、はじめて光る仕組みになっています。

ルラスタコラム

ボルトという名前は、世界で初めて電池を作ったイタリアの科学者、アレッサンドロ・ボルタさんの名前からつけられました。彼が発明した「ボルタ電池」がなければ、今の便利な電気製品はなかったかもしれませんね。

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