基本問題395 電流

設問(1)　電荷量から電流を求める

直感的理解
電流とは「1秒間に断面を通過する電荷の量」です。水道管に例えると、断面を通過する水の量が「流量」であるのと同じ。電荷が多く通るほど、また短い時間で通るほど、電流は大きくなります。

設定：$\Delta t = 5.0$ s 間に $Q = 30$ C の電荷が通過。

立式：電流の定義より

$$I = \frac{Q}{\Delta t}$$

数値代入：

$$I = \frac{30}{5.0} = 6.0 \text{ A}$$
答え：
$$I = 6.0 \text{ A}$$
Point

電流の定義：$I = Q / t$。単位時間あたりに断面を通過する電荷量が電流である。$1\text{ A} = 1\text{ C/s}$。

設問(2)　電流と時間から電荷量を求める

直感的理解
$Q = It$ は $I = Q/t$ を変形しただけ。「一定の電流が流れ続けたとき、トータルでどれだけの電荷が通過したか」を求める式です。単位の換算（分→秒）を忘れないことが大切。

設定：$I = 2.0$ A、$\Delta t = 3.0$ 分 $= 3.0 \times 60 = 180$ s。

立式：$Q = I \Delta t$ より

$$Q = I \Delta t$$

数値代入：

$$Q = 2.0 \times 180 = 360 \text{ C}$$
答え：
$$Q = 360 \text{ C}$$
補足：直列と並列の見分け方

2つの抵抗の両端が同じ2つの節点に接続されていれば並列、一方の抵抗を通った電流がそのまま次の抵抗に入れば直列です。

Point

$Q = It$ で電荷量を求める。時間の単位は必ず秒 [s] に揃えること。