なぜ電力の単位( ワット )と仕事率の単位が同じなのか、 考えてみましょう。












電気エネルギーが直接的に熱エネルギーに変換された場合、 発生した熱エネルギーをジュール熱 といいます。 電気エネルギーが熱エネルギーに

変換される場合は、 ジュール熱は次の式で表されます。
さて、 ここからが本番です。
一様な電場
の棒導体の中を電流が流れているとき、 多数の電荷量
の電子が同じ速さ
で電位の高い方に向かって等速でゆっくりと移動しています。 このとき、 1つの電子に作用するクーロン力は
で、 これと反対方向に同じ大きさの抵抗力が働いています。 抵抗力は速さに比例しますので、 結局、 電子に関する運動方程式は次のようになります。
棒導体の断面積を
、棒導体の長さを
、 単位体積あたりの電子の個数を
とします。すると、
棒導体中には
個 の電子があることになります。電流
は
になります。棒導体の両端の電圧
は
です。電場がこの電子に単位時間あたりにする 仕事( 力
変位 ) は次のようになります。
したがって、 電場が電子全部に 単位時間あたりにする仕事
仕事率 は次のようになります。

この式は、 次のように変形されます。

これは、 電力
です。
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