1.1.1 直流回路

電池、スイッチS、豆電球を導線で接続したときの回路図を、図1.1-1に示す。

図1.1-1 回路図

スイッチを閉じると、電流は電池の正極a→b→c→負極dのように流れ、電球が点灯する。

このとき、電池のように電気エネルギーを供給するものを電源、電気の供給を受けてエネルギーを消費するものを負荷と呼ぶ。

このような電気の通路を電気回路といい、電池や太陽光パネルなどの直流電源からつくられる回路を直流回路という。

1.1.2 電流

電気回路に流れる電流とは、電子などの電荷をもつ粒子の移動による電荷の流れをいう。

帯電した物体がもつ電気の量を電荷（または電気量）と呼び、記号にQ、単位にクーロン（単位記号：C）を用いる。

電流の大きさは、導線の断面を毎秒通過する電荷の量で表せる。

電流の大きさを表す記号にI、単位にアンペア（単位記号：A）を用いる。電流が一定で、t秒間にQ [C]の電荷が断面を通過したときの電流Iは、次式で表される。

つまり、1 Aとは、1秒間に1 Cの電荷が断面を通過するときの電流の大きさである。

電荷は正（プラス）と負（マイナス）の2種類に分類され、それぞれ正電荷、負電荷と呼ぶ。同じ量の正電荷と負電荷が存在すると、正味の電荷量はゼロとなり、その状態を電気的に中性であるという。電子は負の電荷を帯びている。

1.1.3 電圧

電流を流そうとする働きを表す量を電圧という。電圧は量記号にV、単位にボルト（単位記号：V）を用いる。

乾電池のような電源が電流を流し続けるための原動力となるものを起電力と呼ぶ。起電力は量記号にE、単位は電圧と同じくボルトを用いる。

電圧に関連する言葉に、電位と電位差がある。電位は、基準点を0 Vとして、その点に対する電気的な高さを表す。電位差は2点間の電位の差であり、直流回路ではこの電位差を電圧という。

静電気学では、電位は単位電荷あたりの電気的位置エネルギーを表す。

1.1.4 抵抗

電流の流れにくさを表す量を電気抵抗、または単に抵抗と呼ぶ。抵抗は量記号にR、単位にオーム（単位記号：Ω）を用いる。

電気回路では、抵抗器を用いて電気抵抗を調整する。単に「抵抗」とも呼ばれるこの部品は、電流の制限、電圧の分圧、時定数回路などに用いられる。

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参考文献

• 「電気基礎（上）」コロナ社　著：宇都宮 敏男／高橋 寛／和泉 勲

※本記事は、上記文献を参考にしつつ、筆者の理解に基づき整理したものである。