問題132 電力

解説

直感的理解
電力は「単位時間あたりの消費エネルギー」です。$P = VI$ で求まり、100 V の家庭用コンセントに 2 A 流れれば 200 W です。

電力の計算：$V = 100$ V、$R = 50$ $\Omega$ のとき

$$I = \frac{V}{R} = \frac{100}{50} = 2.0 \text{ A}$$ $$P = VI = 100 \times 2.0 = 200 \text{ W}$$ $$P = \frac{V^2}{R} = \frac{100^2}{50} = 200 \text{ W（別表現）}$$
答え： $P = 200$ W
補足：電力量と kWh

1時間の電力量は $W = Pt = 200 \times 3600 = 7.2 \times 10^5$ J $= 0.20$ kWh です。家庭の電気料金は kWh 単位で計算されます。

Point

$P = VI = I^2R = V^2/R$。3つの式は等価。抵抗が一定なら $P \propto V^2$。