今回は、「単位時間当たりの電荷と電流の関係」についての説明です。
１．ポイント
電荷と電流の関係
※ t秒間にQ[C]の電荷が移動したときの電流をi[A]とする。
i=dQ/dt
つまり、1秒間に1Cの電荷が移動したら1Aの電流が流れる。
２．単位時間当たりの電荷と電流の関係
「電気回路の基本イメージ」で軽く触れていますが、電子の移動=電流です。
負(－)の電気を帯びている電荷が電子なので、電荷の移動が電流ということになります。
電荷と電流の関係は、言葉と式で表すと以下のようになります。
※ t秒間にQ[C]の電荷が移動したときの電流をi[A]とする。
【単位時間当たりの電荷の変化量が電流】
i=dQ/dt
つまり、1秒間に1Cの電荷が移動したら1Aの電流が流れるようになっています。
1[A]=1[C/s]。
これが電荷と電流の関係です。
他の表記方法だと、I=ΔQ/Δtなんて書き方をされていることもあります。
何れも変化量を表す書き方なので、示している事柄自体は同じようなものです。
３．電荷と電流の関係をグラフで見る
グラフの変化で電荷と電流の関係を見てみましょう。
例えば、ある回路内で電荷が図1左のように変化したとすると、流れる電流は図1右のようになります。
あくまでも電荷量が変化している時にしか電流は流れないので、0～2秒、2～3秒、3～5秒の間に電流が流れることはないのです。
代わりに、瞬時に電荷量が変化する0、2、3、5秒の時は電荷の変化に応じた電流が流れます。
電荷量が変化するのは一瞬の出来事なので、電流が流れるのもほんの一瞬です。
その結果、図1右のような電流が流れるわけです。
電荷量の増減によって電流の流れる向きも変化するので注意しましょうね。
・0C⇒+2C及び－2C⇒0Cの時は正の方向へ
・+2C⇒0C及び0C⇒－2Cの時は負の方向へ
以上、「単位時間当たりの電荷と電流の関係」についての説明でした。
