でんあつ 電圧 voltage
電圧
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/05/08 02:46 UTC 版)
| 電圧 voltage |
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|---|---|
| 量記号 | E, V, U |
| 次元 | T-3 L2 M I-1 |
| 種類 | スカラー |
| SI単位 | ボルト (V) |
| プランク単位 | プランク電圧 |
電圧（でんあつ、英語: voltage）は電位差ないしその近似によって定義される値。国際単位系（MKSA単位系）ではボルト（V）が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。
直感的には電圧は「電気を押し出す力」を意味する[1]。
定義
ただし、電位は静磁場に対して定義されるものであり、交流回路などでは電磁誘導による起電力によって経路非依存な電位差を定義できないから電位差による電圧を定義することもできない。
実用的には準静的近似を行う事で電位差の経路依存性の問題を回避する[3]。すなわち、交流の周期が十分に長い場合など電磁場の変化が遅い場合には、電位差の経路依存性は無視できるほど小さくなるので、電位差を電圧の定義として使用する。
電磁気学では電磁誘導の効果を考慮して電位の概念を補正した電磁ポテンシャルを用いて電圧を定義する。電磁ポテンシャルを用いると経路依存性の問題は生じない。
応用
電圧の測定には、明示的または暗黙的な2つの測定点の指定が必要である。電圧計で電位差を測る場合、2本の導線を測定対象の2点に接続しなければならない。
電圧の加算
3点A、B、Cについて、AC間の電位差はAB間の電位差とBC間の電位差との和である。つまり電位差は加算的である。また、電気回路の様々な点における電位差はキルヒホッフの法則を満たす。
交流の場合、ある瞬間の電圧と, 時間平均した電圧は異なる。瞬間の電圧は直流でも交流でも加算的だが、平均電圧を加算して意味があるのは、各点を流れる信号がいずれも同じ周波数と位相の場合のみである。
日本国法令下での電気設備用途の電圧分類
電気設備に関する技術基準を定める省令においては、電圧によって電気設備等を区分している。
- 低圧
- 「直流にあっては750ボルト以下、交流にあっては600ボルト以下のもの」
- 高圧
- 「直流にあっては750ボルトを、交流にあっては600ボルトを超え、7000ボルト以下のもの」
- 特別高圧
- 「7000ボルトを超えるもの」
測定方法
現代の電圧測定機器としては電圧計、電位差計、オシロスコープなどがある。電圧計は固定抵抗器を流れる電流を測定しオームの法則（電流と電圧は比例する）によって電圧を求める。電位差計はブリッジ回路で未知の電圧と既知の電圧のバランスをとることで電圧を測定する。オシロスコープはブラウン管の電子ビームを偏向させ交流電圧を目に見える形で示す。
水流に例えた説明
網状のパイプを用意し、ポンプによって水を流す。水圧に差が存在すれば、水は水圧の高い点から低い点へと流れることができ、例えばタービンを回して仕事をさせることができる。
ここで、水流が電流、水圧が電位、「パイプの2点間の水圧の差」が電圧に相当する。電池で電圧を生じさせ、電流を発生させることでモーターを回し仕事をさせることができる。
ポンプが動作しておらず水圧差が生じない場合はタービンが回らないが、同様に電位差が無く電圧が0の場合にはモーターが回らない。
脚注・出典
- ^ “ボルト・アンペア・ワット - 電気のマメ知識｜中部電力”. 中部電力. 2022年6月15日閲覧。
- ^ "Voltage", Electrochemistry Encyclopedia
- ^ 電子情報通信学会 大学シリーズ B-1 『改訂 電磁理論』、熊谷信昭著。ISBN：978-4-339-00068-9。9.2章
関連項目
- 電位、電圧計
- 電流、交流、直流、電流計
- 電気抵抗
- 電力、電力計
- ベクトル解析
- 商用電源(電圧・周波数・プラグ、英文：en:Mains power around the world)
- 感電
- 電気化学ポテンシャル
- オームの法則
- 開放電圧、電圧降下
- 電圧の比較
外部リンク
- Electrical voltage V, amperage I, resistivity R, impedance Z, wattage P
- Elementary explanation of voltage at NDT Resource Center
- 電気の知識 電圧篇
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| 主要項目 | |
| 電力流通 | |
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| 典拠管理データベース: 国立図書館 |
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電圧
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/07/08 16:11 UTC 版)
給電の電圧がある程度高くないと電流が増して抵抗損失によるエネルギーロスが大きくなる。また電流を増やすために給電用の電線を太くしなければならない。給電電圧が高いとアーク放電が生じやすくなるが、直流では一度生じたアークは消えにくいため火事の原因となる危険が高まる。交流では直流と異なり周期的に0Vの電位があるためアークは切れやすいが、直流では常に一定電圧がかかるので一度流れ出したら他の条件が変わらない限りアークは切れない。また給電電圧が高いと感電時の危険も高まる。 2009年現在、データセンターでの給電電圧は国際的にも48Vであるが300 - 400Vにする考えもある。NTTデータでは360Vと380Vでの実証実験を開始する。家庭での給電電圧は国際的な規制のない60V以下の電圧であれば当初問題とはならず、48Vか24Vで開始されるかも知れないが、消費電力の大きなエアコンや加熱調理機器には数十Aの大きな電流を扱うことになり、太い電線の問題や感電時や短絡時の安全性の確保が難しい。パナソニック電工ではLED照明などの低消費電力向けの48Vの直流配電と従来の交流配電をハイブリッドにした給電盤を2010年には実用化する計画である。
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「電圧」の例文・使い方・用例・文例
- 明日の午前9時から午後5時まで電圧削減による節電が予定されている。
- 電位計で電圧を制御する
- 10ミリボルトの電圧を発する
- 最大電圧を超えた場合、電源をシャットダウンしなければならない。
- 耐電圧検査
- それは高い電圧で使用される。
- その電極は直流電圧で動作する。
- ヒーターの使用電圧はいくつでしょうか
- 電圧の低い乾電池だとうまく動作しない場合がございます。
- 高電圧.
- ピーク電圧.
- 電圧計
- 電圧が急上昇した
- 電圧が一歩ずつ上がった
- 電圧や電力や電流を増やす行為
- 増減する（交流または電圧）
- 電気回路の電圧を上げる
- すべての電圧に適応できるラジオに使われる
電壓と同じ種類の言葉
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