今回は消防設備士試験の電気に関する基礎的知識について学習していきます。
電気に関する基礎的知識
電気の単位
電気に関する主な単位は次のとおりです。
・アンペア【A】：電流の単位
・ボルト【V】：電圧の単位
・ワット【W】：電力の単位
・ジュール【J】：仕事量の単位で抵抗に電流が流れたときに発生する熱量をあらわす
・オーム【Ω】：電気抵抗の単位
・ファラド【F】：コンデンサの静電容量の単位。
・ヘンリー【H】：コイルのインダクタンスの単位
・ヘルツ【H】：周波数の単位
オームの法則
電気回路において電流の流れを妨げる働きをするものを抵抗といい、記号Rで表します。
抵抗に流れる電流はその電圧に比例します。これをオームの法則と言います。
これは、水に例えるとわかりやすいと思います。つまり、電流を水流、電圧を水圧に、それぞれ置き換えるわけです。
今、ホースの中を水が自然に流れているとした場合、大きな水圧をかければそれに比例して水流も大きくなります。しかし、ホース内に汚れが付着して抵抗が大きくなると水流は減少します。すなわち水流は抵抗の大きさに反比例するということになります。
抵抗の接続
直列接続
抵抗を直列に接続した場合、その合成抵抗はそれぞれの抵抗値をそのまま足した値になります。
並列接続
１車線の道路より３車線の道路の方が、スイスイ走れるように、電流も並列にすると抵抗が小さくなり、流れやすくなります。その合成抵抗の求め方は、それぞれの抵抗値の逆数をとってその和を求め、さらにその逆数をとったものが合成抵抗となります。
電気抵抗に関すること
抵抗率
長さ、断面積の電線があった場合、その電気抵抗は長さと定数に比例し、その断面積に反比例します。この定数を抵抗率と言います。
コンデンサ
コンデンサとは、並行な２枚の金属板（極板）を並べたもので、これに直流電源を加えると、一方の金属板にはプラス、もう一方の金属板にはマイナスの電気（電荷）が蓄えられます。いわば、蓄電池のように電気を貯蔵する働きを持つので、極板に電荷が蓄えられる間だけは電流が流れ、電荷が満杯状態、すなわち、フル充電されると電流は流れなくなります。
この蓄えられる電流のことを静電容量といい、単位はF（ファラド）である。
