電圧とは

電圧の考え方

電圧とは、文字通り電気の圧力です。電気を押し出す力を表します。
水で考えると「水圧」と同じようなものです。
ポンプは吸込口から水を吸い込み、水の水圧を上げて吐出口から送り出すことができます。乾電池もポンプと同じように−極から電流が流れ込み、電圧を上げて＋極から電流を送り出します。
強力なポンプは高い水圧で水を送り出すことができますが、強力な電池も高い電圧で電流を送り出します。
このように、電圧は電気の圧力と考えられ、電圧が高い・低いと言います。
電圧の大きさを数値で表すときの単位はボルト[V]を用います。

電位・電位差・起電力の違い

ボルト[V]という単位は、電位、電位差、起電力にも用いられます。
電位とは、難しい言い方をすると「無限遠点または大地からその位置に1[C]の正電荷を移動させるために必要な仕事をその点の電位という」となりますが、簡単に言えば0[V]に対するその位置の電圧のことです。
電位差とはある2点の間の電位の差、起電力とは電池などが持っている電位差を発生させる力のことをいいます。
図1

電圧が高くなるとどうなるのか

水は水圧が高くなると水流を流す力が強くなるのと同じで、電圧が高くなると電流を流す力が強くなります。例えば、豆電球に乾電池をつないだ回路で考えると、乾電池を2個直列に接続すると電圧が2倍になります。すると豆電球に流れる電流は2倍になります。このように電圧は電流を流す力と考えることができます。
また、高い水圧で水を送るためには丈夫なホースが必要なのと同じように、高い電圧で電流を送るためには電線の絶縁被覆を厚くするなど、絶縁を強化する必要があります。

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