電圧とは？ わかりやすく解説

「ボルテージ」はこの項目へ転送されています。その他の用法については「ボルテージ (曖昧さ回避)」をご覧ください。

電圧（でんあつ、英語: voltage）とは、電気を押し出す力を意味する^[1]。国際単位系（MKSA単位系）で電圧の高低差を表す単位として、ボルト（V）が使われる。電圧を意味する記号には、EやVがよく使われる。電圧は電位差ないしその近似によって定義される。

電圧は二点間の電位の差^[2]として定義される。しかし電位の概念は静磁場に対して定義されるものであり、交流回路などこの条件を満たさないケースでは電磁誘導による起電力が原因で経路非依存な電位差はそもそも定義できず、したがって電圧の概念も定義できない。

しかしながら少なくとも学部レベルの教科書^[3]では、準静的近似を行う事で経路依存の問題を回避している。 ここでの準静的近似とは、（交流の周期が十分長い為）電磁場の変化が十分遅い、という状況における近似である。 こうした状況では前述の電位差の経路依存性は非常に小さく無視できるので、電位差を電圧の定義として使用できる。

なお電磁気学では電磁誘導の効果を考慮して電位の概念を補正した、電磁ポテンシャルという概念があり、この概念の場合は（近似をしなくとも）前述の経路依存の問題が生じない。

電圧の測定には、明示的または暗黙的な2つの測定点の指定が必要である。電圧計で電位差を測る場合、2本の導線を測定対象の2点に接続しなければならない。

3点A、B、Cについて、AC間の電位差はAB間の電位差とBC間の電位差との和である。つまり電位差は加算的である。また、電気回路の様々な点における電位差はキルヒホッフの法則を満たす。

交流の場合、ある瞬間の電圧と, 時間平均した電圧は異なる。瞬間の電圧は直流でも交流でも加算的だが、平均電圧を加算して意味があるのは、各点を流れる信号がいずれも同じ周波数と位相の場合のみである。

電気設備に関する技術基準を定める省令においては、次のような区分で電圧の大きさが定義されている。

低圧

「直流にあっては750ボルト以下、交流にあっては600ボルト以下のもの」

高圧

「直流にあっては750ボルトを、交流にあっては600ボルトを超え、7000ボルト以下のもの」

特別高圧

「7000ボルトを超えるもの」

古くは熱の仕事当量により最初にジュール熱を求めジュールの法則により電圧を求めた。 現在、電圧測定機器としては電圧計、電位差計、オシロスコープなどがある。電圧計は固定抵抗器を流れる電流を測定し、オームの法則によってその電流と電圧が比例するという原理で電圧を測定する。電位差計はブリッジ回路で未知の電圧と既知の電圧のバランスをとることで電圧を測定する。オシロスコープは、ブラウン管の電子ビームを測定対象の電圧に比例した電圧で偏向させ、交流電圧を目に見える形で示す。

電気回路における電圧は水流の類推で説明される事がある（ただし、異なる点がある）。

網状に繋がったパイプを用意し、ポンプによって水を流す。この際電圧はパイプの2点間の水圧の差に相当する。水圧に差が存在すれば、水は水圧の高い点から低い点へと流れることができ、例えばタービンを回してエネルギーを取り出すことができる。同様にポンプの代わりに電池で電圧を生じさせ、電流を発生させることで仕事をさせることができる。例えば、自動車のバッテリーで電流を発生させ、スターターモーターを駆動することができる。ポンプが動作していない場合は水圧差が生じず、タービンも回せない。自動車のバッテリーが空ならスターターモーターを回せないのと同じである。

この水流による類推は、いくつかの電気的概念を理解するのに有効である。水流の仕事量は圧力と流れる水の体積の積で表せる。同様に電気回路での電子や他の電荷担体の移動による仕事量は、電圧（古くは "electric pressure" と呼んだ）と移動する電荷の量の積で表せる（電力の定義）。電圧は可能な仕事量を測る便利な手段である。2点間の圧力（水圧、電圧）の差が大きいほど、流れ（水流、電流）も大きくなる（オームの法則）。 ただし、回路における電子の運動エネルギーは、抵抗において格子振動や電磁波に変化して逃げていくエネルギーに比べてはるかに小さく、事実上無視できるが、水流の場合は無視することができないことに留意する必要がある。

• 電位、電圧計
• 電流、交流、直流、電流計
• 電気抵抗
• 電力、電力計
• ベクトル解析
• 商用電源(電圧・周波数・プラグ、英文：en:Mains power around the world)
• 感電
• 電気化学ポテンシャル
• オームの法則
• 開放電圧、電圧降下
• 電圧の比較

ウィクショナリーに関連の辞書項目があります。

電圧

ウィキデータには電圧のプロパティである電圧があります。（ 使用状況）

• Electrical voltage V, amperage I, resistivity R, impedance Z, wattage P
• Elementary explanation of voltage at NDT Resource Center
• 電気の知識　電圧篇

表 話 編 歴 電気・電力
主要項目	電力 電気 電力会社 日本の電力会社 エネルギー エネルギー効率
電力流通	電力系統 系統連系 発電設備の運用 電気工作物 商用電源 電線路(送電線) 発電 発電所 発電機 発電設備 変電 変電所 変電設備 借室電気室 移動変電所 送電 電線路 交流送電 直流送電 配電 受電設備 三相4線式 三相3線式 単相3線式 単相2線式 変成器 変圧器 変流器 遮断器・開閉器 電柱 電線 鉄塔
項目	電力自由化 発送電分離 日本卸電力取引所 商用電源周波数 電流戦争 消費電力 ワット 年間消費電力量 待機電力 電費 埋蔵電力 電力量 電力量計(電気メーター) スマートメーター 電力機器 電気製品の一覧 電機メーカー 停電 電力需給ひっ迫警報 節電 電気工事 電気工事士 電気自動車 電池 電気鉄道 鉄道の電化 電気回路 電子回路 電力回路 電気楽器 電灯 電気関係法令
学問	電気工学 電力工学 静電気学 電気力学 電磁気学
基礎用語	直流 交流 電圧 電流 消費電力 電気抵抗 電荷 電力量 電子 オームの法則 アンペールの法則
関連テンプレート	発電の種類 日本の電気事業者 電動機 電磁気学
Category:電気 Category:電力

表 話 編 歴 電磁気学
基本	電気 磁性
静電気学	電荷 クーロンの法則 電場 電束 ガウスの法則 電位 静電誘導 電気双極子 分極電荷
静磁気学	アンペールの法則 電流 磁場 磁化 磁束 ビオ・サバールの法則 磁気モーメント ガウスの法則
電気力学	自由空間 ローレンツ力 起電力 電磁誘導 ファラデーの法則 レンツの法則 変位電流 マクスウェルの方程式 電磁場 電磁波 リエナール・ヴィーヘルト・ポテンシャル（英語版） マクスウェル・テンソル 渦電流
電気回路	電気伝導 電圧 キルヒホッフの法則 電気抵抗 静電容量 インダクタンス 交流 インピーダンス アドミタンス 共鳴空洞 導波管
共変定式	電磁場テンソル 4元電流密度 電磁ポテンシャル 電磁場の応力エネルギーテンソル（英語版）
人物	アンペール クーロン ファラデー ガウス オーム ヘヴィサイド ヘンリー ヘルツ キルヒホフ ローレンツ マクスウェル テスラ ボルタ ヴェーバー エルステッド
カテゴリ