C16物理学2022　5.3.5.電流と仕事

　電力 $P=IV$ の単位は，$[{\rm A}][{\rm V}]→[{\rm A}][{\rm J/C}]→[{\rm A}][{\rm J/(A\cdot s)}]→[{\rm J/s}]$ より，仕事率と同じ $\rm W$ になることが分かります。

　電場が自由電子にする仕事に注目すると，$ p= F⋅\overline v=eE \overline v=eVL\overline v =e \overline v VL$ より，自由電子1個が電場から単位時間にされる仕事が求まります。導体中の全ての自由電子が電場から仕事をされるので，$W=nSL\cdot e\overline v VL=en\overline v SV$ より，電力と同じ式が得られます。電場がする仕事は電場による位置エネルギーに等しいので，電力とは電場による位置エネルギーが解放されたものであることが分かります．

　大学入試では，動画で説明したような導出過程が出題されます．繰り返し演習して，考え方をつかみましょう．

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