質問: フランスの科学者アンドレ=マリ・アンペールに由来する、電流の大きさを表す単位は何でしょう?
回答: アンペア

タイトル: 電気定数
電気定数(でんきていすう、英: electric constant)とは、電気的な場を関係付ける構成方程式の係数として表れる物理定数である。 量記号には通常 ε0 が用いられる。 電磁気量の体系には歴史的に幾つかの流儀があり、3元系の量体系では表れない定数である。電気定数は真空の誘電率(しんくうのゆうでんりつ、英: permittivity of vacuum, permittivity of free space)とも呼ばれる。 しかし、誘電率は電場に対する誘電体の応答を表す物性量であるが、真空は誘電体ではなく電気定数は物性を表す誘電率ではない。誘電体の物性は、電気定数に対する誘電率の比である比誘電率が表現する。国際単位系(SI)における値はである(2018CODATA推奨値)。2018年までは電気定数は定義値であり、不確かさはなかった。

タイトル: 立方メートル
それまで、薪の計量にはコルド (corde)」、あるいはそれに相当する各国の単位が使われており、その置き換えとして作られたものである。フランスでは1コルド = 112立方ピエ(pied、フランスフィート)≒ 3.839 m (st) だった。ステールの記号は当初は「s」であったが、1948年のCGPMで定められた秒の記号「s」と衝突するので、そのときに「st」に変更された。1978年、国際度量衡委員会 (CIPM) は、体積の単位には立方メートルを使うこととし、ステールを非推奨の単位とした(これに対しリットルはSI併用単位となった)。アメリカ合衆国では1982年にステールの使用が禁止された。現在でもフランスでは使うことがある。日本の計量法では、非法定計量単位であり、取引・証明における使用が禁止されている。

タイトル: ワット
ワット(英: watt, 記号: W)とは、仕事率や電力・工率・放射束をあらわす、SIの単位(SI組立単位)である。単位時間あたりの実際に消費される電気エネルギーの大小を表し、値が大きいほど単位時間あたりに電力を多く消費する。

タイトル: ジュール
1 ジュールは次のように換算される。ここで g0 = 9.80665 m/s は標準重力加速度、e = 1.602176634×10 Cは電気素量であり、c = 299792458 m/s は真空中の光速である。またカロリーは 1 cal = 4.184 J とする計量単位令の定義を用いた。

タイトル: MKSA単位系
19世紀末、電磁気の単位が体系化され単位系となったころ、単位系の国際標準はCGS単位系であり、電磁気の単位系もcgsを拡張して作られた。しかしそれらは、MKSAのように第4の基本単位を加える4元系ではなく、電磁気の単位も3つの基本単位のみから組み立てる3元系だった。それを可能にするために、自然単位系のように、1つの物理定数を無次元の1と置いた。どの物理定数を選ぶかで、いくつか異なる単位系が生まれた。たとえばCGS電磁単位系 (CGS-emu) では、真空の透磁率 μ0 を1とした。しかし3元系では、電磁気の単位の大きさが、実験物理学者や技術者にとって不便なものとなった。それらの大きさは、3つの基本単位と物理法則から論理的に組み立てられるものであり、自由に決めることができなかったからである。

タイトル: ワット
電気工学の分野では、仕事率である電力は、以下の式で表される。であるから、単位としては例えば、100 V の電圧がかかり、1 A の電流が流れている回路は、100 W の電力を消費する。式に表すと以下のようになる。

タイトル: アントワン式
アントワン式(アントワンしき、英: Antoine equation)は、1888年に提案された蒸気圧に関する実験式である。アントワン式は蒸気圧p、温度Tとすると、A、B、Cは物質と蒸気圧と温度の単位に依存する定数であり、アントワン定数という。例えば、水においてはpの単位としてmmHg、Tの単位としてセルシウス度をとると、A = 8.02754、B = 1705.616、C = 231.405となる。蒸気圧を表す理論的な式としては、クラウジウス-クラペイロンの式がある。しかし、この式にはいくつかの仮定があるため、実測値との一致はよくない。そのため、実際的な応用には、パラメータの少ない単純な式で、比較的広い範囲の蒸気圧を良く表せるアントワン式がよく使用される。

タイトル: 水銀柱ミリメートル
以下の単位は、mmHgと同様に、歴史的には水銀柱の高さに基づく単位であったが、現在はパスカルから直接に定義されている。

タイトル: 力のモーメント
力のモーメント(ちからのモーメント、英: moment of force)、力の能率(ちからののうりつ)、トルク(英: torque)またはねじりモーメント(英: moment of torsion)とは、力学において、物体に回転を生じさせるような力の性質を表す量である。国際単位系における単位はニュートンメートル(N m)である。

タイトル: 交流
電気工学において、交流(こうりゅう、英: alternating current: AC)とは、時間の経過とともに周期的に大きさや向きが変化する電流や電圧である。もともとは「交番電流」の略であったが、電流・電圧の区別をせずに交流と呼ばれる。交流の代表的な波形は正弦波であり、狭義の交流は正弦波交流(sinusoidal alternating current)を指すが、広義には周期的に大きさと向きが変化するものであれば正弦波に限らない波形のものも含む。正弦波以外の交流は非正弦波交流(non-sinusoidal alternating current)といい、矩形波交流や三角波交流などがある。

タイトル: 電気感受率
国際単位系では電気定数 ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}} の単位がF/m、電場 E {\displaystyle {\boldsymbol {E}}} の単位がN/C=V/mであるため、 ε 0 E {\displaystyle \varepsilon _{0}{\boldsymbol {E}}} の単位はF/m・N/C = (C/V)/m・V/m = C/mであり、電気分極の単位もC/mであることから、電気感受率は無次元量である。物質に異方性があれば電気感受率は2階のテンソルになる。i , j {\displaystyle i,j} は空間成分を表す(直交座標の場合x,y,z)。物質の電気分極に電場依存性があれば、電気感受率は導関数で定義される。

タイトル: スベルドラップ
スベルドラップ(sverdrup、記号: Sv)は、体積流量の単位である。特に海洋学において海流の流量の計量に用いられる。その名前は海洋学の先駆者・ハラルド・スヴェルドラップに因む。単位記号のSvは、国際単位系(SI)のシーベルトの記号と同じである。1スベルドラップは 10 m/s(1 GL/s)と定義される。断面積 10 m(例えば水深 1000 m、幅 1000 m)の海域を流速 1 m/s で通過する海流の流量は1スベルドラップである。

タイトル: 消費電力
負荷で実際に消費される電力であり、単位はワット (W) で量記号はP。有効電力とも呼ばれる。

タイトル: ルシアン・ゴーラール
ルシアン・ゴーラール(Lucien Gaulard、1850年 - 1888年11月26日)、あるいはルシアン・ゴラールは、交流電力の送電のための装置を発明したフランスの発明家である。

タイトル: ウェーバ
ウェーバ(英: weber, 記号:Wb)は磁束の単位で、SI組立単位の一つである。ドイツの物理学者ヴィルヘルム・ヴェーバーにちなんで命名された。 SI基本単位で表すと Wb=kg m s A となる。他の組立単位で表すと、ボルト秒(記号: V s)またはテスラ平方メートル(記号: T m)となる。ウェーバは、ある閉曲線を通過する磁束の変化とその閉曲線のまわりの電界とを関連づけるファラデーの電磁誘導の法則に基づいて定義することができる。1 sあたり1 Wbの磁束の変化は、1 Vの起電力を生ずる。日本の計量単位令では「一秒間で消滅する割合で減少するときにこれと鎖交する一回巻きの閉回路に一ボルトの起電力を生じさせる磁束」と定義している。なお、現在では主流ではないE-H対応の電磁気学においては、磁荷を基本として磁気に関する理論を組立、この場合には1 Wbは磁荷の大きさを表す単位として考えられる。

タイトル: 毎メートル
波数が1毎メートルであるとは、1メートルあたり波が1周期あるということである。毎メートル、毎センチメートルが使われる。1毎センチメートルをカイザー (kayser) と呼び、単位記号はK。ただしケルビンと紛らわしくほとんど使われない。初期にはバルマー (balmer)、リュードベリ (rydberg) という単位名称も提案された。屈折度が1毎メートルであるとは、焦点距離が1メートルであるということである。1毎メートルをディオプター (diopter) またはディオプトリー (dioptrie) と呼び、毎メートルという呼び名は使われない。単位記号はDまたはDptrである。なお凸レンズの屈折度はプラスだが、凹レンズの焦点は手前にあるので、屈折度はマイナスになる。減衰係数が1毎メートルであるとは、1メートル通過するとエネルギーが1/eになるということである。

タイトル: MTS単位系
MTS単位系には、以下のような単位がある。元々フランスで構築された単位系であるため、フランス語による単位名称(sthene,pieze)が含まれている。

タイトル: 電流
電流密度はホッジスター作用素を用いて J = ⋆ j {\displaystyle {\boldsymbol {J}}=\star {\boldsymbol {j}}} という擬2次微分形式と、電荷密度は考えている正規直交基底 e 1 , e 2 , e 3 {\displaystyle {\boldsymbol {e}}_{1},{\boldsymbol {e}}_{2},{\boldsymbol {e}}_{3}} を用いて ρ ^ = ρ e 1 ∧ e 2 ∧ e 3 {\displaystyle {\widehat {\rho }}=\rho {\boldsymbol {e}}_{1}\wedge {\boldsymbol {e}}_{2}\wedge {\boldsymbol {e}}_{3}} という擬3次微分形式と見ることができる。

タイトル: ワット
 例えば、1 kW の装置が1時間 (3600秒) に消費するエネルギーは1 kW⋅h となり、それは3600 kJに等しい。1 MW⋅d(メガワット日)は86.4 GJ(ギガジュール) となる。これらの単位は電力関係で電力消費量(電力量)の単位として用いられる。 また、1 W = 1000 mWである。 国際単位系における表記規則に従い、記号の表記としては、大文字の「W」を用いる。小文字の「w」を用いるのは誤りである。

タイトル: 電子ボルト
電子ボルトという単位は、日常生活ではあまり用いられないが、巨視的な物質や現象を素粒子1個単位から記述するには便利である。このため学問や産業の現場において、光子や電子、原子などの持つエネルギーの大きさを表す際に広く利用されている。以下、代表的な例をいくつか挙げる。

タイトル: ジェームズ・プレスコット・ジュール
しかし、結果的には、ボルタ電池で電流を発生させるには、亜鉛などの物質が消費されてしまうため、動力の効率としては、当時存在していた蒸気機関を超えられないことが明らかになった。新しい動力を作り出すというこころみはこうして失敗に終わったが、この実験の後、ジュールの関心は電流そのものに向けられるようになった。とりわけ、電気のエネルギーが熱エネルギーに変わることに注目した。そこでジュールは、水に入れた導線にボルタ電池を使って電流を流し、そのときの水の温度上昇を測定するという実験を行った。そしてその結果、電流によって発生する熱量Qは、流した電流Iの2乗と、導体の電気抵抗Rに比例することを発見した。すなわち、Q = R I 2 {\displaystyle Q=RI^{2}}となる。ジュールは1840年、この結果を英国王立協会に発表し、さらに詳細な論文を『フィロソフィカル・マガジン』誌に発表した。

タイトル: 量子渦
クーパー対の電荷esを電子の電荷eに直すと、量子化の単位は 2 π ħ / e s = h / e s = h / 2 e {\displaystyle 2\pi \hbar /e_{s}=h/e_{s}=h/2e} となる。これは、磁束量子(magnetic flux quantum)と呼ばれ、およそ2.068×10 Wbという値が知られている。超伝導体分野で現れる量子渦は特にアブリコソフ-ボルテックス(Abrikosov vortex)と呼ばれる。アブリコソフボルテックスは第二種超伝導体において、超伝導体を磁束量子が貫くときに、その周りに生じる超伝導電流の渦である。アレクセイ・アブリコソフによって1957年に予測された。この超伝導電流の渦はその中心が常伝導状態であり、電流はその周囲(超伝導側)を環状に流れている。

タイトル: モルプランク定数
この式から、分銅の質量を求めるには、秤量モード時の電流値と校正モード時の電圧値とコイルの動く速さ、それと天秤が設置してある場所の重力加速度を測ればよいことが分かる。コイルの動く速さと重力加速度は、レーザー干渉計などを用いれば、十分な精度で測ることができる。秤量モード時の電流を測るにはオームの法則を使う。抵抗値が R の抵抗器を回路に入れてその抵抗にかかる電圧を V1 とすると、電流値は I1 = V1/R で与えられる。したがって I1V2 を正確に測るには、電圧と電気抵抗が正確に測れればよい。電圧は、ジョセフソン効果を利用した電圧標準と比較して測る。電気抵抗は、量子ホール効果を利用した電気抵抗標準と比較して測る。ジョセフソン素子にマイクロ波を照射すると、マイクロ波の周波数 f に比例する電圧 V が発生する。ここで n は整数、h はプランク定数、e は電気素量である。

タイトル: 電圧計
電圧計(でんあつけい、英語: voltmeter)は、ある2点間の電位差を測る電気計器である。デジタル電圧計や自動車、オートバイに搭載される電圧計も、この項目で説明する。

タイトル: アインシュタイン (単位)
アインシュタインは光合成の研究に用いられる。それは、酸素の生産量が与えられているとき、それに必要な光の条件は、光の周波数ではなく光子の量であるからである。例えば、1 モルの酸素を生産するためには約 9 アインシュタインの光子が必要である。放射照度は、E/s·m(アインシュタイン毎秒毎平方メートル)として計測することができる。なお、SI における放射照度の単位は W/m(ワット毎平方メートル) = J/s·m(ジュール毎秒毎平方メートル)である。光合成有効放射 (PAR) はアインシュタインの10 倍のマイクロアインシュタインを用いて、μE/s·m(マイクロアインシュタイン毎秒毎平方メートル)という単位で報告されることが多い。