電流の単位の定義~1アンペアとは?~

電気は部屋を明るくしたり、暖かくしたり冷やしたり、物を動かしたりするのに必要なエネルギーです。

そんな電気に関する単位として電流があります。

電流という単位がどのように定義されているか見ていきましょう。

電流とは何か

電流は下記のように定義されています。

電子に代表される荷電粒子の移動に伴う電荷の移動(電気伝導)のこと、およびその物理量として、ある面を単位時間に通過する電荷の量のことである。

電荷粒子の例として電子、陽子などがあります。

金属中は自由電子、溶液中のイオン(電子が過不足した粒子)、プラズマでは両方の電荷粒子として存在しています。

代表的な荷電粒子である電子はマイナスの電荷を持つ粒子のため、電流の流れは電子の流れと逆向きと定義されています。(下図参照)

電流の単位のアンペアとは

電流の単位であるアンペア(A)は、国際単位系(SI)の基本単位で下記のように定義されています。

真空中に 1 メートルの間隔で平行に配置された無限に小さい円形断面積を有する無限に長い二本の直線状導体のそれぞれを流れ, これらの導体の長さ 1 メートルにつき 2 × 10−7ニュートンの力を及ぼし合う一定の電流である。

電流を平行した2本の線(針金)に流すと、電流の向きに応じて引き付け合う力または反発しあう力が生じます。

この現象を利用することでアンペアは定義されています。

電荷と電流の関係

さて、電子など電荷粒子の持つの電荷と電流はどのような関係を持っているのでしょうか?

電荷の単位であるクーロン(C)はアンペアに基づき『1 クーロンは 1 秒間に 1 アンペアの電流により流れる電荷である。』と定義されています。

ちなみに、電子の電荷量は『約6.241 510×1018分の1』クーロンです。

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