簡単でわかりやすい電気抵抗による温度上昇！電気を流すと熱くなるのはなぜ？理系ライターが詳しく解説

この記事の目次
• 1.身の回りの電化製品からの熱発生
• 1-1.すごく熱くなるものとならない物
• 2.熱の発生要因
• 電気が流れるという現象
• なぜ、電子が存在出来るポジションは固定なのか
• とにかく移動が大変
• ＋電荷の概念
• 3.電気抵抗
• 電気が流れやすいケース
• 電気が流れにくいケース
• 電気抵抗の定義式～オームの法則～
• 4.電気抵抗による温度上昇
• ジュール熱
• 電気抵抗とジュール熱
• 電流一定の場合
• 電圧一定の場合
• 電気抵抗による熱発生

ライター／R175

関西のとある理系国立大出身。エンジニアの経験があり、身近な現象と理科の教科書の内容をむずびつけるのが趣味。教科書の内容をかみ砕いて説明していく。

1.身の回りの電化製品からの熱発生

電気を流す物は基本的に熱も発すると言えるでしょう。「光」を得るための照明器具も多少熱くなりますし、「回転」、つまり運動エネルギーを得るためのモーターも、電気を使って内部でデータのやり取りをしているPCやスマホも。世の中の電気を使っているものはほぼ全て熱も発すると考えましょう。

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電気を流すと多少なりとも熱くなりますが、熱くなる度合いは物によって違うもの。例えば、白熱電球。本来、フィラメントに電気を流すことで光を得る装置ですが、それと同時に熱も発生。

白熱電球が電気→光への変換効率は約10%で、残りの90%は電気→熱に変換されています。それは熱いわけですね。一方、同じ電球でもLEDだとあまり熱くなりません。

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2.熱の発生要因

電気を流すとなぜ熱が発生するか。その要因こそが「電気抵抗」。電気抵抗は電気の流れにくさ。電気が物質中を色々なところでぶつかりながら「頑張って」流れた結果熱が発生するのです。さて、電気は物質中をどのように流れていくのでしょうか。

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