こんにちは＜Frank＞です。

今更ながらですが、電圧と電流の違いもはっきりと分かっていない私
でしたので、取り敢えず確認しておくことに。電圧と電流は、電気回
路において重要な物理量なんですね。

１．電圧 (Voltage)
　　１）定義
　　　　電圧は、電荷を移動させるために必要なエネルギーの差を表
　　　　します。具体的には電気回路の２点間の電位差（ポテンシャ
　　　　ル差）のことを指します。
　　２）単位
　　　　ボルト (V)
　　３）役割
　　　　電圧は、電流を生じさせる「力」の源です。電圧があること
　　　　で、電荷が回路を通じて流れるようになります。
　　４）比喩
　　　　水道管にたとえると、電圧は水を押し出す「圧力」に相当し
　　　　ます。

２．電流 (Current)
　　１）定義
　　　　電流は、電気回路内を流れる電荷の流れの速さを表します。
　　　　具体的には、単位時間あたりに回路を通過する電荷の量を示
　　　　します。
　　２）単位
　　　　アンペア (A)
　　３）役割
　　　　電流は、電気回路内でエネルギーを運ぶ役割を果たします。
　　　　電流が流れることで、回路内の電子機器が動作します。
　　４）比喩
　　　　水道管にたとえると、電流は「水の流れ」に相当します。

３．まとめ
　　電圧は電流を生じさせる力のようなもの（電位差）。電流はその
　　力によって実際に回路内を流れる電荷の流れ。両者は密接に関連
　　しており、オームの法則 𝑉 = 𝐼𝑅 で表されるように電圧と抵抗がわ
　　かれば、電流を計算することができます。

恥ずかし乍、自らの無知をさらけ出したところで今回の学習項目に進
みましょう。

１．抵抗で発生するジュール熱
ジュール熱は、電流が抵抗を通過する際に発生する熱エネルギーです。
これは、電流の流れに対する抵抗によって生じるエネルギー損失とし
て考えられます。ジュール熱は、次の式で表されます。

𝑄 = 𝐼²𝑅𝑡

𝑄 : 発生するジュール熱（ジュール, J）
𝐼 : 電流（アンペア, A）
𝑅 : 抵抗（オーム, Ω）
𝑡 : 時間（秒, s）

例えば、抵抗 5Ω に 2𝐴 の電流が 10𝑠 の間流れるとします。
このとき、発生するジュール熱を求めます。

𝑄 = (2𝐴)² × 5Ω × 10𝑠 = 4 × 5 × 10 = 200 𝐽

したがって、発生するジュール熱は 200 𝐽 です。

２．抵抗回路
抵抗回路は、複数の抵抗が直列または並列に接続された回路を指しま
す。これにより、全体の抵抗値や各抵抗に流れる電流、電圧を計算す
ることができます。

１）直列回路
直列回路では、各抵抗は一列に接続され、同じ電流が流れます。直列
回路の合成抵抗は、各抵抗の和になります。

𝑅_合成 = 𝑅1 + 𝑅2 + 𝑅3 + ⋯

計算例（直列回路）として、

𝑅1 = 3Ω、𝑅2 = 2Ω、𝑅3 = 5Ω の抵抗が直列に接続されているとします。
このとき、合成抵抗を求めます。

𝑅_合成 = 3Ω + 2Ω + 5Ω = 10Ω

合成抵抗は 10Ω です。

２）並列回路
並列回路では、各抵抗は独立して接続され、各抵抗にかかる電圧は同
じですが、流れる電流は異なります。並列回路の合成抵抗は次の式で
計算されます。

(1／𝑅_合成) = (1／𝑅1) + (1／𝑅2) + (1／𝑅3) + ⋯

計算例（並列回路）として、

𝑅1 = 3Ω、𝑅2 = 6Ω、𝑅3 = 2Ω の抵抗が並列に接続されているとします。
このとき、合成抵抗を求めます。

(1／𝑅_合成) = (1／3) + (1／6) + (1／2) = (2／6) + (1／6) + (3／6) = (6／6) = 1

したがって、合成抵抗は 𝑅_合成 = 1Ω です。

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