電圧

定義

電圧とは、電荷を移動させるときに必要なエネルギーの差を表す量であり、単位電荷あたりのエネルギーとして定義される。つまり、電荷をある点から別の点へ動かすときの「押す力の強さ」を表す。

イメージ

電圧は高さの違いにたとえることができる。高い場所から低い場所へ水が流れるように、電圧が高いところから低いところへ電荷が流れる。電圧が大きいほど、電荷を動かそうとするはたらきも強くなる。

数式

電圧 \(V\) は、電荷 \(q\)（C）を動かすのに必要なエネルギー \(W\)（J）との関係で次のように表される。

\[V = \frac{W}{q}\]

ここで、\(V\) は電圧（V）、\(W\) はエネルギー（J）、\(q\) は電荷（C）である。

また、電流 \(I\)（A）と抵抗 \(R\)（Ω）との関係は次のように表される。

\[V = IR\]

ポイント

• 電圧は「電荷を動かすためのエネルギー差」を表す量である
• 電流は電圧の高いところから低いところへ流れる（条件による）
• 電圧だけでは電流は決まらず、回路の抵抗も関係する