科学

電圧の記号は?V・E・Uの違いも!(ボルト・起電力・電位差・回路図・アルファベット表記など)

当サイトでは記事内に広告を含みます
いつも記事を読んでいただきありがとうございます!!! これからもお役に立てる各情報を発信していきますので、今後ともよろしくお願いします(^^)/

電気回路の教科書や技術資料を読んでいると、「電圧」を表す記号としてV・E・Uなど複数のアルファベットが登場することがあります。

どの記号がどの場面で使われるのかを正確に理解しておくと、回路図の読み書きや技術文書の解読がぐっとスムーズになるでしょう。

本記事では、電圧の記号V・E・Uの違いと使い分けを、ボルト・起電力・電位差などの概念とあわせてわかりやすく解説していきます。

電圧の記号はV・E・Uの三種類が場面によって使い分けられる

それではまず、電圧を表す記号の種類と基本的な使い分けについて解説していきます。

電圧を表す記号には主にV・E・Uの三種類があり、それぞれ異なる文脈や規格で使用されています

最も広く知られているのはV(ボルトの単位記号と同じアルファベット)ですが、用途によってEやUが使われることも少なくありません。

電圧の記号まとめ

V:最も一般的な電圧の記号(日本・アメリカなど)

E:起電力(Electromotive Force)を表す場合の記号

U:IEC国際規格でよく使われる電圧(電位差)の記号

単位「ボルト」の記号もVを使うため、量の記号と単位記号で同じ文字が使われます。

記号Vの使い方

Vは電圧の量を表す記号として最も一般的に使われており、日本の教科書や回路図で広く見られます。

「V1 = 10V」のように量の記号と単位の記号が同じVであるため、文脈や書き方で区別する必要があります。

量の記号はイタリック体(斜体)、単位記号はローマン体(立体)で書き分けるのがSI規格のルールです。

記号Eの使い方

EはElectromotive Force(起電力)の頭文字に由来し、電池・発電機・電圧源が持つ起電力を表す場合に使われます。

回路理論では電源の電圧をE、端子間の電圧をVとして区別することがあります。

例えば「V = E – Ir(端子電圧 = 起電力 – 内部抵抗による電圧降下)」という式では、EとVが明確に区別されています。

記号Uの使い方

UはIEC(国際電気標準会議)の規格では電圧(電位差)の標準記号として採用されています。

ヨーロッパの技術文書や国際規格ではUが広く使われるため、国際的な技術資料を読む際に出会うことが多いでしょう。

日本国内ではVが主流ですが、IEC準拠の規格書や輸入機器のマニュアルではUが使われていることがあります。

回路図での電圧記号の表記ルール

続いては、回路図における電圧記号の具体的な表記方法を確認していきます。

電源電圧の表記

回路図で電源電圧を示す場合、電池記号の横にE = 9Vのように記載することが一般的です。

直流電源をVcc・VDD・VSなどの記号で表すケースも多く、特に半導体回路図では専用の電源記号が使われます。

回路図上の電圧記号は、使用している規格や分野によって表記が異なるため、凡例を確認することが重要です。

電圧降下の表記

各部品にかかる電圧降下は、部品の記号横にVR1・VR2などと添え字を付けて表すのが一般的です。

添え字の数字や文字は部品の識別番号に対応しており、回路内の複数の電圧降下を区別できます。

また極性(+・-)を矢印や記号で明示することで、電流の向きと電圧降下の方向関係が読み取りやすくなります。

交流電圧の記号表記

交流電圧の場合、瞬時値はv(小文字)、実効値はV(大文字)で区別する表記ルールがあります。

例えばv = Vm sin(ωt)は瞬時値、V = Vm/√2は実効値を表します。

大文字と小文字の使い分けで瞬時値と実効値が区別できるという慣例は、電気回路の解析でよく登場する知識です。

電圧記号と単位記号の混同を避けるポイント

続いては、電圧の量の記号と単位記号の混同を防ぐポイントを確認していきます。

量の記号と単位記号の区別

電圧の量の記号はV(イタリック体:V)、単位ボルトの記号もV(ローマン体:V)であり、同じアルファベットを使います。

手書きでの区別は難しいですが、印刷物や正式な文書ではフォントのスタイルで区別するのがSI規格の原則です。

実務上では文脈から読み取ることが多く、「V = 10V」のように書かれている場合の最初のVは量の記号、後ろのVは単位記号です。

添え字による複数の電圧の区別

電圧記号の添え字の例

V1:第1の電圧降下

Vin:入力電圧

Vout:出力電圧

Vmax:最大電圧

VCC:バイポーラICの電源電圧

添え字を使うことで、一つの回路図内に複数の電圧値を整理して表記できます。

添え字のルールは教科書・規格書・メーカーによって若干異なるため、都度凡例や注記を確認する習慣が大切です。

国際規格での記号統一の動向

IECやISO(国際標準化機構)は電気・電子量の記号統一を進めており、電圧記号UへのさらなるシフトがEU圏を中心に進んでいます。

日本でも国際規格との整合性を高める動きがあり、今後の教科書や技術文書でUが増えていく可能性があるでしょう。

まとめ

本記事では、電圧の記号V・E・Uの違い・回路図での表記ルール・単位記号との混同防止のポイントについて解説しました。

Vは最も一般的な電圧の記号、Eは起電力を表す場合に使われ、UはIEC規格の国際標準記号です。

回路図では添え字を使って複数の電圧値を区別し、交流では大文字・小文字で実効値と瞬時値を区別するルールがあります。

使用する規格や文書の種類によって記号の慣例が異なるため、凡例や注記を確認する習慣が重要です。

電圧の記号を正確に理解し、回路図や技術文書を正しく読み書きできるスキルを身につけていきましょう