プレゼント(現在)と電圧の違い

電界内では電荷に力が働くため、電界内のある地点から別の地点に移動するためには、電荷粒子に仕事をさせなければならない。この2点間の電位差を仕事と定義している。電位差は、2点間の電圧とも呼ばれる。電位差に応じた電荷の移動または流れを電流といいます。電流と電圧の決定的な違いは、電流は電界の下で常に電荷の移動を伴うのに対し、電圧は電荷の移動を伴わないことである。電圧は、不均衡な電荷が存在する場合にのみ発生します。

目次1. 概要と主な違い2. 電圧とは3. 電流とは4. 横から見た比較-電流と電圧5. まとめ

電圧は何ですか？

原子は陽子と電子を同じ数だけ持っているので、宇宙で安定している物質はすべて電気的にバランスが取れている。しかし、外部の物理的・化学的影響により、正または負に帯電した粒子は、陽子よりも電子が多かったり少なかったりすることがある。電荷がある状態**では、電界が発生し、周囲のすべての点に電位や電圧が与えられます。電圧は、電気における最も基本的な性質と見なすことができる。電圧計で測定します。

ある点での電位は常に2点間の差とみなされ、また電圧は0電位で無限大とみなされる。回路から見ると、大地は電位がゼロの地点とみなされるため、回路上の各点の電圧は大地（またはアース）を基準として測定される。

多くの自然現象や強制的な現象が電圧を発生させます。雷は自然界に存在する電圧の一例であり、雲の中では摩擦によって何億もの電圧が発生している。非常に小さなことだが、細胞は化学反応によって、プラス（負極）とマイナス（正極）の端子に荷電イオンを蓄積し、電圧を発生させる。太陽電池パネルの太陽電池は、太陽光を吸収した半導体材料から電子が放出されることで電圧を発生させる。カメラで周囲の明るさを検知するためのフォトダイオードにも同様の効果が見られる。

カレント（電流）は何ですか？

海水や大気など、何かの流れである「潮流」。電気を扱う場合、電荷の流れ、最も一般的には導体を流れる電子の流れを電流と呼ぶ。電流はアンペロメーターでアンペア（A）単位で測定します。アンペア数は1秒間に流れるクーロン数で定義され、電流が流れる2点間の電圧の差に比例する。

図01：単純な回路

図01に示すように、純抵抗Rに電流を流すと、電圧電流比はRに等しくなる。これは、次のように与えられるオームの法則を用いて紹介されている。

V = I x R

コイル（インダクタともいう）にかかる電圧dVが変化すると、コイルに流れる電流dIは次の条件によって変化する。

dI=1/L∫dV dt

ここで、Lはコイルのインダクタンスである。これは、コイルが電圧の変化に抵抗し、逆電圧を発生させるからである。

コンデンサーの場合、そのdIに流れる電流は次のように変化します。

dI = C(dV/dt)

ここで、Cは静電容量で、コンデンサーが電圧の変化に応じて放電と充電を行うことに起因する。

図02：フレミングの右手の法則

磁界の中を導体が動くと、フレミングの右手の法則に従って導体に電流と電圧が発生する。

これをもとに、磁界の中で導体が高速回転する一連の発電機を開発した。前項で説明したように、電荷が蓄積されると、セル内に電圧が発生する。2つの端子に電線を接続すると、電線に沿って電流が流れ始める。つまり、端子間の電圧差によって電線内の電子が移動するのである。電線の抵抗値が高いほど電流が大きくなり、電池の消耗が早くなります。同様に、消費電力が大きい負荷は、電源からより大きな電流を引き出します。例えば、230Vの電源に接続された100Wのランプが流す電流は、次のように計算することができます。

p=v×ii=100w÷230 vi=0.434a

ここで、電力が大きくなると、消費電流が大きくなることがあります。

電圧（ボルテージ）と現在（カレント）の違い

概要 - 電圧（ボルテージ） vs. 現在（カレント）

電界中では、任意の2点間の電位差を電圧差と呼ぶ。電流を流すためには、常に電圧差が必要です。光電池や電池のような電圧源では、端子に電荷が蓄積されることで電圧が発生する。この端子と電線をつなぐと、端子間の電圧差により電流が流れ始める。オームの法則によれば、電流とオームは比例して変化する。電流と電圧は抵抗でつながっているが、電流は電圧がなければ存在できない。これが電流と電圧の違いです。

参考文献：1.Lightning。(2017, 5月 26). 2017年5月29日 https://en.*****.org/wiki/Lightning2 より取得。光電効果。(2017, March 23). Retrieved May 29, 2017, from https://en.*****.org/wiki/voltage_effect3. The Automation Shop.(n.d.). Retrieved May 29, 2017, from https://www.theautomati***tore.com/using-a-multimeter-voltageammeter-and-an-ohmeter4. フレミングの右手の法則(Fleming's right-hand rule).(2017, 2月 14). Retrieved May 29, 2017, from https://en.*****.org/wiki/Fleming%27s_right_hand_rule