質問: 1アンペアの電流を1ボルトの電位差で流したときの値を1とする、イギリスの技術者に由来する電力の単位は何?
回答: ワット

タイトル: ワット
ワットという名称は、蒸気機関の発展に大いに貢献したスコットランド人のジェームズ・ワット (James Watt) にちなんで名づけられた。1889年の英国学術協会第2回総会で採用された。 ワットは固有の名称を持つ単位の一つで、1ワットは毎秒1ジュールに等しいエネルギーを生じさせる仕事率と定義され、SI組立単位で表すとジュール毎秒 (J/s)である。すなわち、1秒あたりに変換・使用・消費されているエネルギー(仕事)を表す。ジュールがT L Mの次元なので、ワットはT L Mの次元となる。SI基本単位のみによって表すと、ジュールはkg⋅m⋅sなので、ワットはkg⋅m⋅sになる。 他の仕事率の単位との換算は、以下のようになる。逆に、仕事率や電力の単位に時間の単位をかけたものは、エネルギーを表す単位となる。つまり、である。

タイトル: ワット
日本の多くの家庭で使われているのは100 Vの交流電源である。そして多くの電気器具は消費電力(有効電力)をワットの単位で表示している。これらから電流を出すためには、ジュールの法則から得られるの式を使えばよい。たとえば、200 Wを消費するテレビ受像機に流れる電流は、それを100 Vで割ることで、2 Aの電流が流れるとわかる。ただし、上記は力率=100 %と仮定した場合であり、コイルやコンデンサの力率を考慮すると、以下の式になる。しかし家庭用電気器具には、力率や電流の表示がないものがほとんどである。電気器具の中ではkW(キロワット)の単位で表示されているものがある。1 kW = 1000 Wなので、換算して出せばよい。たとえば1.5 kWのホットプレートに流れる電流は15 Aである。

タイトル: 電力量
電力量とは、電力を時間で積分したものである。また、電力量とは「電気回路において電気がする仕事」である。近年の物理学の概念体系では電力量はエネルギーに分類され、電力量とは「電気によるエネルギー」とも言える。電力量は仕事の一種なので、仕事の単位(つまりエネルギーの単位)で表される。国際単位系 (SI) ではジュール (J) である。ところが、電力の単位(仕事率の単位)として「W(ワット)」がよく用いられるために、電力量の単位としてのジュールは、「ワット秒 (W s)」と呼ばれることが多い(1 Jと1 W sは等価である)。より実用的にはワット時 (W h) やキロワット時 (kW h) が用いられることが多い。例えば、直流(時間的に変化しない電流)で、電流 I が時間 t にした仕事(電力量)を W とすると、電圧を V 、電力を P とすれば、となる。

タイトル: 米国慣用単位
例えば、貴金属は金衡で計量されるが、単に「オンス」と書くと常衡の意味に取られてしまうので、明示的に「トロイオンス」と表示する。ポンドとそれ以下の単位では、米国慣用単位とイギリスの帝国単位は同じである。しかし、ポンドより大きな単位では、同じ名前の単位でも値が異なる。アメリカでは、オンス・ポンド・トン(ショートトン)が広く用いられる。ハンドレッドウェイトは農業や貿易で用いられる。グレーンは、小銃の弾薬の推進体と発射体の質量を記述するのに用いられる。また、薬品や他の非常に少ない質量を計るのにも用いられる。農業分野において、ブッシェルは、体積1ブッシェル分の質量の単位として用いられる。よって、穀物の密度によって1ブッシェルの質量は異なることになる。取引においては、1ブッシェルはこれらの名目の重さを指すのに用いられる語であるが、これさえ異なる。

タイトル: メートル時間
19世紀、フランスのJoseph de Rey-Pailhadeが、センチ日をcéとし、1 cé = 10 decicé = 100 centicé = 1000 millicé = 10000 dimicésとする単位を提唱した。1897年、フランスの経度局(英語版)に数学者アンリ・ポアンカレを幹事とする「十進化時間委員会」(Commission de décimalisation du temps)が設置された。委員会は「時」を基本単位とすることを提案したが、受け入れられず、結局断念された。スウォッチ・インターネットタイムは、1000分の1日を「ビート」とするものであるが、国際単位系のSI接頭語は用いられない。

タイトル: 重量ポンド
これは、英国の公式換算値を小数5桁に丸めたものである。

タイトル: オペアンプ
オペアンプは2つの入力間の電位差によって動作する差動増幅回路で、裸電圧利得は10倍から10倍と非常に高く、負帰還回路と組み合わせて適切な利得と動作を設定して用いる。回路構成は一般的に、正負入力を持つ差動入力段、中間増幅段、負荷を駆動する出力段に分かれる。演算増幅器の名称は、かつて自動制御機能などを電子回路で実現する際、微積分・比較・加算・減算などをアナログ演算によって行うために開発されたことに由来する。なお、こうした演算回路を自由に組み合わせて接続し、各種リアルタイム演算ができるようにした装置をアナログコンピュータという。オペアンプは、モジュールとして考案された当初はトランジスタや真空管などの個別部品で構成され、のちに集積回路化された。

タイトル: シート抵抗
シート抵抗の次元は電気抵抗の次元と同じであるため、単位はΩになる。しかし、電気抵抗との混同を避けるために、慣例的にΩスクウェア(Ω□, ohms square)、またはΩ毎スクウェア(Ω/□ または Ω/sq., ohms per square)を使用する。これは、この値が任意の大きさの正方形の領域を電流が片方の端から対向する端へ流れる際の抵抗と解釈できるためである。

タイトル: 電気伝導率
電気伝導率(でんきでんどうりつ、英: electrical conductivity)とは、物質中における電気伝導のしやすさを表す物性量である。導電率(どうでんりつ)や電気伝導度(でんきでんどうど)とも呼ばれる。理学系では「電気伝導率」、工学系では「導電率」と呼ばれる傾向がある。また、『学術用語集』では「電気伝導率」が多く、次いで「電気伝導度」である。 農学分野において肥料濃度の目安として用いられるが、この場合は英語の頭文字をとり、「EC濃度」もしくは単に「EC」と呼ぶことが多い。通常、ギリシア文字のσ(シグマ)で表されるが、電気工学などではκ(カッパ)、あるいはγ(ガンマ)が使用されることもある。なお、英語のelectrical conductance は電気伝導度と訳されることがあるが、標準的な用語はコンダクタンスである。電気伝導率は物質ごとに値が異なる物性量である。

タイトル: 輸率
輸率(ゆりつ、transport number)とは電解質の溶液に電流を流した際に、ある特定のイオンが担った電流の全電流に占める割合のことである。 この物理量に対して最初に関心を寄せ、測定法を開発したのがヴィルヘルム・ヒットルフであるため、ヒットルフ数(Hittorf number)と呼ばれることもある。溶液に電場をかけた場合のイオンの動きやすさ(易動度、または「移動度」)はさまざまである。 これはイオンの溶液中での大きさが様々であり、大きなイオンほど移動の際に大きな粘性抵抗を受けることによる。 その結果、溶液に電流を流した際には動きやすいイオンの方が大きな電流を担うことになり、輸率が大きくなる。 例えば塩MXの溶液に1Aの電流を流しているときに、陽イオンMがそのうち0.6Aの電流を運んでいるならば、Mの輸率は0.6となる。

タイトル: バンドギャップ
古典的に、エネルギー差ΔEを持つ2つのバンドが電子によって占有される可能性の比率はボルツマン因子 (en:Boltzmann factor)によって与えられる。ΔE=エネルギー差、k=ボルツマン定数、T=温度フェルミ準位または化学ポテンシャルにおいて占有される可能性は50%である。フェルミ準位が1 eVのバンドギャップ中にあるならば、25.9 meVの室温の熱エネルギーを受ける状態において、その比率はeもしくはおよそ2.0である。

タイトル: バンクサイド発電所
家庭向け・商業用交流電流は1891年12月14日に初めて送電され、単相交流・100ヘルツ・三線式、204/102ボルト・システム(英: 204/102 Volt system)で送電された。サザーク橋やブラックフライアーズ橋(英語版)に送電線が掛けられた。

タイトル: 電圧降下
電圧降下法とは、電気事業法施行規則 第73条の4に定める使用前自主検査の方法の解釈に記載されている電圧降下を用いる抵抗測定法である。接地抵抗を正確に測定する際、測定補助接地極(電流極、電位極)の離隔を大きくとらなければならない。しかし、接地抵抗計で離隔を大きく取り過ぎると、正確に測定できない場合があり、この場合の抵抗を正確に測定する際に用いられる。

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: 電気盆
このように電気盆で電荷を得る原理は、ウィムズハースト起電機やヴァンデグラフ起電機などの誘導式静電発電機と同一である。

タイトル: ゲオルク・オーム
電流と電位差が比例するというオームの法則を最初に発見したのはヘンリー・キャヴェンディッシュで、1781年のことである。しかし、キャヴェンディッシュはその発見を存命中に公表せず、その発見が明らかとなったのは1879年のことである。オームは独自に同じことを再発見し、1827年の Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet(ガルバニ電流回路の数学的研究 )で公表したため、「オームの法則」と呼ばれるようになった。同書でオームは電気についての完全な理論を確立している。冒頭で同書を理解するのに必要な数学について解説している。この業績は後の電気回路学とその応用に重大な意味を持っているが、当時の学界の反応は冷ややかだった。興味深いことに、オームはこの理論を近接作用と考えており、遠隔作用ではないと考えていた。

タイトル: 交流
以上を角速度ω (rad/s)、時間t (s) として弧度法で表現すると次のようになる。さらに負の最大値を最小値といい、最大値と最小値の差をピークピーク値(peak-to-peak value)という。実効値(effective value)とは、交流における電流・電圧の大きさを、直流における電流・電圧に換算したときに相当する値をいう。正弦波交流電圧の実効値E は次式で表現される。交流信号の大きさを表すときに最も多く用いられる指標で、例えば日本の一般家庭向け商用電源の電圧は100Vであることはよく知られているが、これは実効値としての値である。また、正弦波交流電流の実効値は次式となる。

タイトル: ヘンリー・セルビー・ヘル＝ショー
ヘンリー・セルビー・ヘル=ショー、もしくはヘルショウ(Henry Selby Hele-Shaw FRS、1854年7月29日 - 1941年1月30日)はイギリスの機械技術者、自動車技術者である。可変ピッチプロペラの発明者である。流体工学の分野では、流体の流れを観察するためのヘルショー・セルやヘルショー流れなどが、ヘル=ショーに因んで名づけられている。

タイトル: 実効値
実効値(じっこうち、英語: effective value, root mean square value, RMS)は、交流の電圧又は電流の表現方法の一種である。ある電気抵抗に交流電圧を加えた場合の1周期における平均電力と、同じ抵抗に直流電圧を加えた場合の電力が, 互いに等しくなるときに、この交流電圧と交流電流の実効値はそれぞれ, その直流電圧と直流電流と同じ値であると定義される。交流電力の計算に使用される電圧・電流は、通常は実効値で表示される。

タイトル: 電磁気量の単位系
国際単位系(SI)において、電磁気量に関わる単位は電気素量の値を固定することで定義されている。このような形になるまでには、様々な変遷があった。電磁気学に関する研究が始められ、その単位が作られ出したころ、広く使用されていた単位系はCGS単位系であった。初期の電磁気量の単位はCGS単位系の上で構築された。CGS電磁単位系(CGS-emu)は、3元の非対称な非有理系である。最初に構築された電磁気の単位系で、ウェーバーにより作られた。 電磁単位系は非対称な非有理系であり、γ = 1, λ = 4π である。 さらに、ビオ・サバールの法則が一つも係数を含まなくなるように μ0 = 1 に選ばれている。このとき、離隔距離 a の平行な直線電流 I に作用する長さあたりの力はである。従って、電流の次元は [力] となる。

タイトル: クラーク電池
15°C(288K)で1.4328ボルトの標準起電力を示す。標準となった電池は電流がそこから流れない方法で適応される必要がある。この設計には2つの欠点がある。−1.15 mV/°Cという大きな温度係数と、ガラスの覆いに入りこむ、亜鉛アマルガム接続と合金化した白金線に起因する腐食問題の2つである。1905年、より温度に依存しないウェストン電池に電圧標準として置き換えられた。

タイトル: 変成器
電流を変換することを変流といい、変流を目的とした変成器を変流器という。

タイトル: 帝国単位
帝国単位(ていこくたんい、imperial units, imperial system, British Imperial)とは、1824年にイギリスの度量衡法(英語版)によって初めて定められ、それ以降イギリスおよび旧イギリス帝国(イギリス連邦諸国)で使用されている、または使用されていた単位系である。日本においてヤード・ポンド法と呼ばれているものの一種である。この単位系は、イギリス帝国全域で公式に使用された。20世紀後半までには、旧イギリス帝国のほとんどの国はメートル法に正式に移行(メートル法化)した。しかし、イギリス、カナダなどいくつかの国で、いまだに帝国単位が使用されている。帝国単位は、それ以前のイギリス単位から発展したものである。そして、米国慣用単位もイギリス単位から分かれたものである。

タイトル: 仮想接地
電圧は2つの点の間に現れる差分量である。1点の電圧(電位)のみを扱うためには、第2の点は基準点(接地点)に接続しなければならない。普通、電源端子は安定した接地として機能し、合成電源の内部点が利用可能であれば、それらは実際のグラウンドとしても使うことができる。内部に利用可能なソースがない場合、ソース端子に対して定常電圧を有する外部回路点は、人工的な仮想接地として機能することができる。このような点は、負荷が接続されても変化しないような安定ポテンシャルを持つ必要がある。

タイトル: 自動車の電源電圧
フォルクスワーゲン・ビートルの初期型をはじめ、1920 - 1950年代までは、電装品が少なく、バッテリの用途はヘッドライトやウインカー、始動用ぐらいだったので車載バッテリの電圧は6ボルトだった。1950年代後半から電力を使ったパーツ(補機類)が多くなり、12ボルトへの移行が始まり、現在まで50年ほどの間、乗用車の電圧は12ボルトが定着している。近年ではパワーステアリング等に電力が必要とされ、年々、電気化の割合が増えつつある。2000年代初頭には42ボルトの車種が一部で発売された。近年では48ボルトへの高電圧化が模索される。高電圧化する事により、オームの法則により、同じ電力を送電する場合に電流が少なくて済む為、電流値に比例する送電損失を低減可能で、同じ電力量を細いハーネスで送電可能で、同じ出力のオルタネータや電動機を小型化可能なため、金属資源の節約、軽量化、燃費向上に貢献する。

タイトル: ジーメンス水銀単位
長さ100センチメートル、断面積1平方ミリメートルの水銀柱の温度0°Cにおける電気抵抗と定義される。国際単位系(SI)の単位に換算すると約0.9537オームで、現在のオームにほぼ等しい。定義に水銀が使われるのは、常温で液体の水銀は断面積の調整が容易なためである。1メートルもの長さの全てにわたって断面積が一定のガラス管を作るのは難しいため、実際には断面積ではなく水銀の重さで指定されることも多かった。

タイトル: 計測機器
電荷に関して考慮すべき事項は、電気や電子工学を扱うにあたって不可欠である。電荷が静止していれば、電荷は場を通じて相互作用し、この場を電場と呼ぶ。電荷が動いていれば、特に電気的に中性の媒体を移動しているとき、その場は電磁場と呼ばれる。電気は電位を与えることができ、電荷という物質的な性質を持つ。初等電気力学において、古典電磁気学の共変定式によって電気エネルギーは電荷に電位をかけて計算する。値の比較については磁場の比較を参照。

タイトル: 電力
初期の電力の装置として摩擦電気を集める静電発電機があり、電圧は高かったものの、容量的には極めて小さいものだった。19世紀中頃には電池が発明されアーク灯に利用された。さらに電磁気学の進展により、1870年頃から直流発電機、1880年頃から交流発電機が実用化された。最初の電力会社、トーマス・エジソンの会社が設立したPearl Street Stationは直流方式で送電し一時期はそれが標準となっていたが、ニコラ・テスラやジョージ・ウェスティングハウスは交流送電を推し、両陣営間で激しい対立が起き、結果として交流送電方式が普及し(そのいきさつや理由については「電流戦争」の記事で詳説)、現代の電力会社は一般的には電力を三相交流で供給しており、電圧としては高圧電力・低圧電力の両方を販売している。電力会社の業界を電力業界という。