ゴリラと学ぶ「電気代」
ゴリはゴリラだけど、ニンゲンとおなじようにキカイをつかうウホ。
パソコン💻、電子レンジ🍜、エアコン🌞、れいぞうこ⛄なんかをよく使うウホ。きづいていないだけで、ほかにもいろいろつかっているウホ。
たっぷりつかうとたいへんべんりだウホ。でも、使えば使うほど、でんきだい💰が目もあてられなくなってくるウホ。
つかいすぎちゃうまえに、自分ででんきだいをけいさんできるようになりたいウホ。
ためしに、なにかのきかい⚙をつかったでんきだい💰を考えてみるウホ。
もんだい
ゴリのおうちでメカゴリラを2体よういしたウホ。
この2体を、でんげんをコンセントにつないで、きどうさせたウホ。
メカゴリラたちの電気代は、2体ぶんあわせてどれくらいになるウホ?
じょうけんは以下のとおりウホ。
- メカゴリラにかける電圧👊は100 Vウホ。
- メカゴリラに100 Vかけたときに流れた電流💧は6 Aウホ。
- ゴリのけいやく📄しているかいしゃ🏢では、「1 kWhにつき1バナナ🍌」がかかるとするウホ(バナナ🍌ででんきだいをはらうウホ)。
- ゴリは、メカゴリラたちを月に100時間つかっているウホ。
- でんりょくは、ロスがなく、ぜんぶメカゴリラたちにつかわれるとするウホ
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こたえ
まずはメカゴリラ一体分で計算していくウホ。
でんきだいは、あたりまえだけど「でんきをどれだけ使ったか」できまるウホ。これを「でんきがどれだけ仕事をしたか」といいかえると、「電力」であらわせられるウホ。また、さらに時間をかけると、これが「電力量」となるウホ。
電力は次の式であらわせられるウホ。
${\rm 電力(W) = 電流(A) × 電圧(V)}$
電力のたんいはW(ワット)ウホ。これはジェームズ・ワットというニンゲン👦にちなんでつけられたらしいウホ。
ワットについてふかぼりすると、1 Wは、1秒間に1 J ${\rm (= Nm=kgm^2/s^2)}$のエネルギー🔥をつかうものとして、ていぎされているウホ。つまり1 W = 1 J/sウホ。さらに、メートルm📏とキログラムkg💰をつかうと、${\rm m^2kg/s^3}$となるウホ(さんこう:IUPAC - joule)。
それはさておき、電力をけいさんすると、
6 × 100 = 600 Wとなるウホ。
つぎに、電気代をかんがえるウホ。電気代をかんがえるために、「消費電力」をかんがえるウホ。
消費電力は、そのなのとおり使われたでんりょくのことをさすウホ。
今回のばあいは、100じかんつかったから、じかん = h(hour)として、
100 W × 100 h = 10000 Whになるウホ。
で、1 k(キロ)= 1000だから、
10000 Wh = 10 kWhになるウホ。
そして、1 kWhにつき1 バナナ🍌だから、
10 kWh = 10 バナナ🍌かかることになるウホ。
そして、メカゴリラは2体だから、
家電なら並列回路でつながれているとして、おなじ100Vがかかり、消費電力もおなじになるウホ。
すなわち、2体で20 バナナ🍌かかることになるウホ!
こたえ: 20 バナナ
ちなみに、6A(100V, 600 W)は弱いドライヤー🌞くらいのはたらきウホ。
🌞🌞🌞🌞🤖🌞🌞🌞🌞🦍
メカゴリラ🤖からでてくるあたたかいかぜ🌞は、とても気持ちがいい😄ウホ。