電位

電位とは、電荷の単位あたりの電気ポテンシャルエネルギー（EPE）のことです。(エネルギーの単位はジュール、電荷の単位はクーロンです。) 電位は、電荷を帯びた物体の電位エネルギーが、それが持つ電荷のクーロンごとに何になるか、またはクーロンごとに何ジュールのエネルギーがあるかを教えてくれます。電位の単位は、1クーロンあたりのジュール、それはアレッサンドロ・ボルタの記憶にボルトと名付けられています。1ボルトは、クーロンあたり1ジュールに相当します。

良い例えは、ミルの池の水です。池の水には、それが海面の上にあるかどうかの高さのために重力の潜在的なエネルギーを持っています。水が落下するとエネルギーを失います。丘の上に100リットルの水と1000ジュールのエネルギーを持つ池があるかもしれないので、1リットルあたり10ジュールのエネルギーがあります。別の池には水が100リットルあるかもしれませんが、その池は低い谷間にあるので、エネルギーは500ジュールしかありません。この池のエネルギーは１リットルあたり５ジュールです。同様に、100個の電荷のクーロンと1000ジュールの電位エネルギーがどこかに保存されていて、おそらく電気回路に保存されているかもしれません。電位エネルギーはクーロンあたり10ジュールになるでしょう。同じ電気回路の別の場所、もしかしたら別の場所には、1クーロンあたり5ジュールの電位があるかもしれません。

質量が、より高い電位エネルギーを持っている場所、飛行機や宇宙のどこかから、より低い電位エネルギーを持っている場所、地面や宇宙の別の場所に落ちるように、電荷もそうです。電荷は常に、より低い電位や電位を持っているところに行きます。この行き先は「落下」とも呼ばれています。電荷のグループや帯電した物体は、1クーロンあたり10ジュールの電位があるところから、1クーロンあたり5ジュールの電位があるところへ、あるいは10ボルトの電位があるところから5ボルトの電位があるところへと落ちていきます。物体に20個の電荷のクーロンがあるとすると、10ボルトの電位があるところでは200ジュール（20c×（10j/c）＝200ジュール）の電位エネルギー（EPE）から、5ボルトの電位があるところでは100ジュール（20c×（5j/c）＝100ジュール）の電位エネルギーになります。

この概念は重力にも有効ですが、我々はそれを使用しません。ほとんどの場合、物体の総重力ポテンシャルエネルギー、GPE を考え、使用する方が有用であり、1 キログラムあたりの GPE を使用しない。電気では、総電気ポテンシャルエネルギーを使用する代わりに、電荷あたりの電気ポテンシャル（EPE）を使用する方が非常に有用であることが多い。

電位とは、電位エネルギーのことではありません。単位電荷あたりの電気ポテンシャルエネルギーです。電位と電位差は同じではありません。電位差は電圧とも呼ばれます（電圧のページを参照）。

ボルトと電圧は別物であることに注意してください。ボルトは何かを測るための単位です。電位も電圧も私たちが測るものであり、ボルトはその両方を測る単位なのです。はい、少し混乱しますが、それはそういうことなのです。単位ボルトの記号はV（9ボルトまたは9V）で書かれています。電圧を数式で使用する場合、電圧の記号は小文字のVになります（例：電圧＝電流×抵抗またはV＝IR）。電気技術者は、違いをより明確に区別するために、電圧を表す記号「e」（例：e=ir）を使用しています。

質問と回答

Q:電位とは何ですか?

Q:電位エネルギーと電荷の単位は何ですか?

Q:電位は帯電した物体についてどのように教えてくれるのですか?

Q:電位の単位は何というのですか?

Q:1ボルトはいくらに相当しますか?

Q:アレッサンドロ・ボルタとは誰ですか?

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