電圧の基礎
物理学において、電圧は二点間の電気的なポテンシャル差を指します。電圧（Vと表記）は、電場内の参照点（a）から特定の点（b）へ単位電荷を移動させるために必要な仕事エネルギーの量として定義されます。
ΔV = Va – Vb
さまざまな電圧の大きさを比較するために、以下に典型的な電圧レベルを示します。
一般的な電圧レベル
- 1.5V (DC) – 非充電式アルカリ電池（AAA、AA、Cセルなど）の一般的な開回路電圧です。
- 3.8V (DC) – ほぼ全てのスマートフォンのバッテリーは3.8ボルトで動作します。充電器からバッテリーへ電流を流すためには、電位差が必要です。そのため、ほぼ全てのスマートフォン用の充電器やUSBは5Vの電圧を提供します。
- 12V (DC) – 自動車のバッテリーに一般的な電圧は12ボルト（DC）です。
- 110 – 120V (AC) – どの家庭にもある最も一般的な電気コンセントです。アメリカ大陸では110から120ボルト（AC）の電圧を使用していますが、ヨーロッパ、アジア、アフリカでは220から240ボルト（AC）を使用しています。
- 3kV – 1mmの電気アークを生成するために必要な電圧です。空気は非常に悪い電気の導体であり、高い絶縁強度を持っています。空気の絶縁強度は約3000V/mmに達します。
- 110kV – 電力送電線で使用される電圧は、消費者が使用する電圧の数百倍にもなることがあり、通常は110から>500 kV（AC）です。
- 300 MV – 典型的な雷は約3億ボルト、約30,000アンペアについてです。
まとめ
電圧は日常生活で幅広く使用されており、その使用範囲は小さな電池から大規模な電力送電まで及びます。この情報を理解することで、電気を安全に扱うための知識が深まります。電気の世界は複雑でありながらも、私たちの生活に不可欠な要素です。
