2026年9月– date –

電圧は物質固有の値ではなく、二点間の電位差です。その大きさは電池の材料・濃度・温度、負荷や内部抵抗、熱電材料、回路条件、測定方法などで変化します。条件による電圧の違いを比較して解説します。

電流の流れやすさは、物質ごとの電荷担体の種類・数・移動度と、温度、濃度、不純物、光、長さや太さなどの条件で変わります。金属・半導体・電解質・絶縁体を比較して解説します。

電力Pがなぜ電圧Vと電流Iの積P＝VIで表せるのか。電圧は1Cあたりのエネルギー、電流は1秒あたりの電荷量という定義から、抵抗の発熱、交流の力率まで電力の仕組みを解説します。

発電機を回すと電気が生まれるのは、磁場中でコイルや磁石を回して磁束を変化させ、電磁誘導で起電力を生むからです。ファラデーの法則、レンツの法則、交流、エネルギー変換まで、発電の仕組みを解説します。

並列回路で各枝の電圧が同じになり、電流が分岐するのはなぜか。共通節点、電荷保存、キルヒホッフの接点則、合成抵抗、分流まで、並列回路が成り立つ仕組みを解説します。

直列回路で同じ電流が流れ、電圧が各部品に分かれるのはなぜか。電荷保存、電圧降下、キルヒホッフの電圧則、合成抵抗、分圧まで、直列回路が成り立つ仕組みを解説します。

絶縁体で電荷が自由に動けないのは、電子が束縛され、伝導に使える電子状態との間に大きなエネルギーギャップがあるためです。バンド構造、分極、漏れ電流、絶縁破壊まで、絶縁体が成り立つ仕組みを解説します。

導体で電荷が動きやすいのは、金属中に移動可能な電子状態があり、電場に応答して伝導電子がドリフトできるからです。バンド構造、自由電子、抵抗、静電誘導まで、導体が成り立つ仕組みを解説します。

静電気は、物体の接触・分離によって電荷が移動し、その偏りが残ることで生じます。摩擦帯電、電荷保存、静電誘導、絶縁体、接地、湿度、放電まで、静電気が成り立つ仕組みを解説します。

金属の電気抵抗は、電場で動く伝導電子が格子振動、不純物、結晶欠陥などで散乱されることで生じます。抵抗率、R＝ρL/A、温度依存、残留抵抗、ジュール熱まで、抵抗が成り立つ仕組みを解説します。