でんせんの なかには、でんしが ぎっしり つまって います。銅どうの 細い でんせんに 1アンペアの でんきを ながすと、でんしは 1秒びょうに 0.07ミリしか すすみません［1］。

おうちの コンセントの でんきは、むきが 1秒に 50かいか 60かい かわります。だから でんしは、まえに すすまないで、ちょっと まえ、ちょっと うしろと、その ばしょで ゆれて いるだけなのです［2］。

スタジアムの「ウェーブ」みたいな ものです。ひとりひとりは、その ばしょで たったり すわったり するだけなのに、なみは ぐるっと まわって いきます。でんきも、でんしそのものは ゆっくり うごきますが、でんしを おす ちからは、光に ちかい はやさで でんせんに そって つたわって いきます［3］。ただし ほんとうは、でんしは たったり すわったり しません。ちいさく ゆれるだけです。

それなら、その おす ちからは、どこで つくって いるのでしょうか。

電線の中を動くのは、銅の原子から離れて動ける「自由電子」です。銅1立方メートルには、およそ8.5×10の28乗個もあります。この数から計算すると、断面積1平方ミリメートルの銅線に1アンペアを流したとき、電子の平均の速さは1秒に約0.07ミリメートルになります。10秒たっても、1ミリメートルも進みません［1］。1メートルなら、約4時間です。

しかも、家のコンセントの電気は交流です。向きが1秒に50回か60回入れかわります（東と西で回数がちがう理由は4章）。だから電子は前に進めず、その場で行ったり来たりします。ゆれる幅は、髪の毛の太さの半分より小さいという解説もあります［2］。発電所で動いた電子が、家まで来ているわけではないのです。

電線には、はじめから電子がぎっしり入っています。発電機が一か所で電子を押すと、その押す力の変化が、光に近い速さで電線に沿って伝わります［3］。家の中の電子は、ほとんど同時に動きはじめるのです。スタジアムの「ウェーブ」に似ています。一人ひとりはその場で立って座るだけなのに、波は客席をぐるっと進みます。ただし本当は、電子は立ち座りではなく、小さくゆれるだけです。

電気が「届く」速さと、電子が「進む」速さは、別のものです。それなら、電子を押す力は、どこで作られているのでしょうか。

電線の中を動くのは、銅の原子から離れて動ける自由電子だ。銅の自由電子の密度は1立方メートルあたり8.5×10²⁸個。この値から、断面積1平方ミリメートルの銅線に1アンペアを流したときの電子の平均の速さを求めると、約0.07ミリメートル毎秒になる。10秒たっても1ミリメートルも進まない［1］。1メートルなら約4時間だ。電流が10倍なら速さも10倍の0.7ミリメートル毎秒で、歩く速さにはまったく届かない。

しかも、家庭のコンセントの電気は交流で、向きが1秒に50回か60回入れかわる（東と西で回数がちがう理由は4章）。電子は前へ進めず、その場で行ったり来たりする。上の速さをもとに、実効値1アンペア・1平方ミリメートル・50ヘルツの場合を計算すると、速さの最大値は約0.1ミリメートル毎秒、中心からのゆれの大きさ（片振幅）は「最大の速さ÷(2π×周波数)」で約0.0003ミリメートルになる（この幅は、［1］の値から筆者が求めた目安）。解説の中には、ゆれの幅を「髪の毛の太さの半分より小さい」と書くものもある［2］。発電所で動いた電子が、家の中の電球まで来ているわけではない。

では、何が届いているのか。電線には、はじめから電子がぎっしり入っている。発電機が一か所で電子を押すと、押す力の変化が光に近い速さで電線に沿って伝わり［3］、家の中の電子もほぼ同時に動きはじめる。エネルギーは、電子の移動そのものよりも、電線のまわりの空間の電場と磁場を通じて運ばれる、と説明される［3］［2］。電気が「届く」速さと、電子が「進む」速さは、別のものだ。

電子を押す力は、どこで作られているのだろう。

1831ねん、イギリスの ファラデーと いう 人が、鉄の わに 銅どうの せんを まいて、じっけんを しました。でんちを つないだ その しゅんかんに、はりが ぐるぐると まわりました。でも、つなぎっぱなしだと、はりは うごきません［4］［5］。

つぎに、ファラデーは 銅どうの まるい いたを、磁石じしゃくの あいだで まわして みました。まわして いる あいだは、ずっと でんきが ながれたのです［5］。磁石じしゃくを うごかすと、でんしを おす ちからが できます。

いまの はつでんしょも おなじです。磁石じしゃくと コイルの どちらかを まわして、でんきを つくります［6］。ぼうさいようの てまわしの ライトも、ハンドルを まわして いる あいだだけ つきます。

では、なにが まわすのでしょうか。かりょくや げんしりょくの はつでんしょは、おゆを わかして、じょうきで まわします［6］。すいりょくは、おちる みずで まわし、ふうりょくは、かぜで まわします。ただし ほんとうは、たいようこうだけは まわしません。ひかりが あたると でんきが できる、とくべつな ざいりょうを つかって います［7］。

にほんの 2024ねんどの でんきの やく 7わりは、かりょくで つくられました［8］。まわして つくった でんきは、つくった そばから つかわれて いきます。それは、どういう ことでしょうか。

1831年8月29日、イギリスのファラデーは、鉄の輪の両側に、絶縁した銅線のコイルを巻きました。片方を電池に、もう片方を検流計につなぐと、電池をつないだ瞬間、離れたコイルの検流計の針が動きました。ただし、動いたのは、電池をつないだ瞬間と外した瞬間だけでした［4］［5］。ファラデーの記録によると、その勢いは、針が4、5回転するほどだったそうです［5］。

つなぎっぱなしでは針は動きません。電気を生んだのは、電池そのものではなく、変化だったのです。同じ年の10月、ファラデーは、銅の円盤を磁石の極のあいだで回し、円盤の中心と縁を検流計につなぎました。今度は、回しているあいだ、電流が流れ続けました。ファラデーは、ふつうの磁石から途切れない電流が作れた、と書き残しています［5］。

今の発電所も、基本は同じです。磁石とコイルの一方を回す「発電機」を使います［6］。手回しの防災ライトも、ハンドルを回しているあいだだけ点灯します。回すものは、発電所ごとにちがいます。火力発電は、燃料を燃やして蒸気を作り、原子力発電は、ウランの核分裂の熱で蒸気を作って、タービンを回します［6］。水力は水の落差で水車を、風力は風で風車を、地熱発電は地下の蒸気で発電機を回します［6］。

例外は太陽光発電です。光が当たると電子が動く半導体の性質を使うので、回す機械はいりません［7］。日本の2024年度の発電量は、約9,911億キロワット時。内訳は、火力が67.5%、水力を含む再生可能エネルギーが23.1%、原子力が9.4%です［8］。太陽光は全体の約1割にあたります［9］。太陽光をのぞくと、ほとんどが「何かを回して」作られているのです。

回し続ければ、電気は出続けます。ただ、その電気は、どこかにためられているのでしょうか。

1831年8月29日、ロンドンの王立研究所で、ファラデーは鉄の輪の両側に、絶縁した銅線のコイルを巻いた。片方を電池に、もう片方を検流計につなぐと、電池をつないだ瞬間、離れたコイルの検流計の針が動いた。ただし、電流が流れたのは、ごく短い時間だけだった［4］。ファラデー自身の記録には、電池をつないだときと外したときに、針が勢いよく4、5回転した、とある［5］。

つなぎっぱなしでは、針は動かない。電気を生んだのは、電池そのものではなく、コイルを通る磁気の変化だった。同じ年の10月、ファラデーは銅の円盤を磁石の極のあいだで回し、中心と縁を検流計につないだ。今度は、回しているあいだ、電流が流れ続けた。ファラデーは、ふつうの磁石から途切れない電流が作れたことが、これで示された、と書き残している［5］。この装置は、最初の発電機と呼ばれることがある［5］。

今の発電所も、原理は電磁誘導で、磁石をコイルに対して回す［6］。ちがうのは、何で回すかだ。火力発電は、重油・石炭・液化天然ガスなどを燃やして蒸気を作り、原子力発電は、ウランの核分裂の熱で蒸気を作って、その力でタービンを回す。水力は水の落差で水車を、風力は風で風車を、地熱発電は地下の蒸気で発電機を回す［6］。原子力発電所も、電気を作る側から見れば、巨大なお湯わかし器と蒸気タービンの組み合わせだ。

例外は太陽光発電で、光が当たると電子が動く半導体ダイオードの性質（光電効果）を使うため、回転する機械がいらない［7］。日本の2024年度の発電電力量は約9,911億キロワット時（キロワット時は、1000ワットを1時間使う電気の量）。内訳は、火力67.5%、水力を含む再生可能エネルギー23.1%、原子力9.4%だった［8］。資源エネルギー庁の統計では、太陽光は全体の9.9%にあたる［9］。太陽光をのぞくと、ほとんどが何かを回して作られている。

回し続ければ、電気は出続ける。ただし、その電気は、どこかにためられているわけではない。

でんきは、たくさんは ためて おけません。だから、つかう りょうと つくる りょうを、いつも おなじに して おかないと いけないのです［10］。

つかう ほうが おおくなると、はつでんきが まわる はやさが、すこし おそく なります。じてんしゃで さかみちに かかると、おそく なるのと にて います。ただし ほんとうは、たくさんの はつでんきが いっしょに まわる ように つながって いて、ぜんぶが すこしずつ おそく なるのです［10］。この はやさの めじるしを、周波数しゅうはすうと いいます。

2018ねん9がつ6にち、北海道ほっかいどうで 地震じしんが ありました。あさ3じ7ふんの ことです。その あと、いちばん おおきい はつでんしょが とまりました。そして 18ぷん あとの 3じ25ふんに、ほっかいどうの ぜんぶが ていでんに なったのです［12］。

つくる りょうと つかう りょうを、いつも あわせ つづける。それも、でんきを とどける 人たちの しごとです。では、その めじるしの しゅうはすうは、どこでも おなじなのでしょうか。

電気は、大量にためておくことが難しいものです。だから、使われる量（需要）と作る量（供給）を、いつも同じにしておく必要があります。これを「同時同量」といいます［10］。

バランスが崩れると、周波数が動きます。周波数は、交流が1秒に何回向きを変えるかを表す数で、発電機の回転の速さと結びついています。たとえば、磁石のN極とS極が1組だけの発電機なら、50ヘルツは毎分3000回転、60ヘルツは毎分3600回転にあたります［11］。使う電気が作る電気を上回ると、周波数は下がります［10］。自転車で坂道に入ると遅くなるのに似ています。ただし本当は、多数の発電機が同じ速さで回るようにつながっていて、全体がゆっくり変わります。

2018年9月6日の午前3時7分、北海道で大きな地震がありました。北海道でいちばん大きい苫東厚真発電所が止まり、周波数が大きく下がりました。そのあと、系統が保てなくなって、地震から18分後の午前3時25分に、北海道全域の停電（ブラックアウト）になりました［12］。周波数が大きく下がると、動いている発電機も安定して動けなくなり、次々に止まるおそれがあります［10］。6日午前4時の時点で、停電は約295万戸。ほぼ全域に電気が届くまで、約45時間かかりました［12］。

電気は、毎秒、量を合わせ続けて届けられています。その目印の周波数は、日本の中で2種類あります。

電気は、大量にためておくことが難しい。そのため、使われる量（需要）と作る量（供給）を、常に一致させる必要がある。これを「同時同量」という。バランスが崩れると周波数が変動し、たとえば地震などで発電機が緊急停止して、需要が供給を上回ると、周波数は下がる［10］。

周波数は、交流が1秒に何回向きを変えるかを表す。回転式の発電機では、周波数は回転の速さと結びついていて、同期速度は「120×周波数÷磁極の数」で求まる［11］。磁極が2つ（N極とS極が1組）なら、50ヘルツは毎分3000回転、60ヘルツは毎分3600回転だ（この回転数は、式から筆者が計算した）。

複数の発電機が同じ速さで回るようにつながった系統では、需要が供給を大きく上回ると、全体の回転が落ちる。周波数が大幅に低下すると、運転中の発電機が安定して運転できなくなり、連鎖的に停止して、大規模停電に至るおそれがある［10］。

2018年9月6日午前3時7分、北海道で地震があった。北海道最大規模の苫東厚真発電所が止まり、周波数が大きく下がり、系統が保てなくなって、18分後の午前3時25分に、北海道全域が停電するブラックアウトに至った。6日午前4時の時点で、停電は約295万戸。概ね全域に供給できるまで、約45時間かかった［12］。北海道電力の検証委員会は、責任追及ではなく、原因の究明と再発防止を目的としたと書いている［12］。

電気は、毎秒、作る量と使う量を合わせ続けて届けられている。その目印である周波数が、日本の中で2種類ある。

ほんとうです。静岡しずおかけんの 富士川ふじかわの あたりより ひがしは 50、にしは 60。これは、でんきが 1びょうに むきを かえる かずです［13］。東京は 50、大阪おおさかは 60になります。

明治めいじの ころ、東京では ドイツの はつでんきを、大阪おおさかでは アメリカの はつでんきを つかい はじめました。ドイツの きかいは 50、アメリカの きかいは 60の でんきを つくりました。それが、そのまま ひろがって しまったのです［16］［18］。

いまは、ひがしと にしの でんきを つなぐ とくべつな せつびが あります［19］。せんたくきや れいぞうこの ように、モーターで うごく どうぐは、しゅうはすうが ちがうと、まわる はやさが かわる ことが あります［16］。にほんの なかでも、ひがしと にしで こんなに ちがいます。がいこくへ いくと、もっと ちがうのです。

静岡県の富士川と、新潟県の糸魚川のあたりを境に、東側は50ヘルツ、西側は60ヘルツです［13］。東京・札幌・仙台・横浜は50ヘルツ、大阪・京都・名古屋・広島・沖縄は60ヘルツになります［14］。

理由は、明治時代の発電機にあります。東京電灯が1895年に使いはじめた浅草の発電所には、ドイツのAEG社の発電機があり、これが東日本の50ヘルツの元になったといわれます［15］。大阪電灯は、1889年の開業から、アメリカのトムソン・ヒューストン社製の発電機を使い［17］、西日本の60ヘルツの元になりました［18］。東京と大阪を中心に、それぞれの周波数の電気が作られるようになり、そのまま全国に広がったのです［18］。当時の機械や年の書き方は、資料によって少しずつちがいます。

周波数がちがうと、モーターの回転の速さが変わる家電があります。洗濯機や冷蔵庫などが例にあげられます［16］。今、東と西の電気は、周波数変換設備でつながっています。設備の合計は約210万キロワットで、90万キロワット増やして300万キロワットにする計画があります。当初は2027年度末の完成を目指していましたが、用地交渉が長引き、2026年5月の報告では、最終的な運開は2030年3月以降になる見込みとされています［19］［20］。東西で融通できる電気の量には、この設備の大きさという上限があります。日本の中でも、東と西でこれだけちがいます。外国へ出ると、コンセントの向こう側は、さらにちがうのです。

静岡県の富士川と新潟県の糸魚川のあたりを境に、東側は50ヘルツ、西側は60ヘルツになる［13］。東京・川崎・札幌・横浜・仙台は50ヘルツ、沖縄・大阪・京都・神戸・名古屋・広島は60ヘルツだ［14］。

もとをたどると、明治の発電機にいきつく。東京電灯は、浅草の発電所を1895年9月に使いはじめた［15］。この発電所にドイツのAEG社から輸入した交流発電機があり、これが東日本の50ヘルツを決めた、と説明される［15］［16］。大阪電灯は、1888年に設立され、1889年に開いた火力発電所で、アメリカのトムソン・ヒューストン社の発電機を使った。西日本の60ヘルツは、このアメリカ製の発電機が起源とされる［17］［18］。東京と大阪を中心に、それぞれの周波数の電気がたくさん作られるようになり、そのまま全国に広がった［18］。当時の機械の周波数や導入の年は、資料によって書き方が少しずつちがう。

周波数のちがいは、今も家電に影響する。モーターの回転の速さが変わる、蛍光灯（インバーター方式以外）のランプ寿命が短くなる、電子レンジの加熱が均一にならない、といった例が紹介されている［16］。東西のどちらでも使える家電には、「50/60Hz」と表示されたものがある。

東と西の系統をつなぐのが、周波数変換設備だ。佐久間・東清水・新信濃・飛騨信濃にあり、東京中部間連系設備の容量は合計で約210万キロワット。東清水と佐久間の新設備で90万キロワットを足し、300万キロワットにする計画があり、当初は2027年度末の完成を目指していた［19］。ただ、送電線工事の一部で用地交渉が難航し、2026年5月の報告では、最終的な運開は2030年3月以降になる見込みとされている［20］。東西で融通できる電気の量には、この設備の大きさという上限がある。日本の中でも、東と西でこれだけちがう。外国へ出ると、コンセントの向こう側は、さらにちがう。

がいこくへ いくと、コンセントの かたちが ちがいます。電圧でんあつ（でんきを おす ちからの つよさ）も ちがいます。せかいの でんあつは、だいたい 2つに わかれます。110〜127ボルトと、220〜240ボルトです。にほんの 100ボルトは、ひくい ほうに なります［14］［22］。

スマホの じゅうでんきの ちいさな もじを みると、「100-240V」と かいて ある ことが おおいです。アップルの しゅうでんきも、100〜240ボルトの でんげんで つかえる ように つくられて います［23］。かたちを かえる プラグが あれば、いろいろな くにで つかえます。ただし、「100V」だけの どうぐを、たかい でんあつの くにで つかうと、こわれたり、あぶなかったり します。

でんきの つくりかたも、くにに よって ちがいます。ノルウェーは、水力が やく 9わり［25］。フランスは、原子力が やく 7わり［26］。にほんは、火力が やく 7わりです［8］。どの くにも、つくる りょうと つかう りょうを あわせる しごとは おなじです。では、その でんきを おうちの なかで つかう ほうは、どう なって いるのでしょうか。

多くの国の電圧は、おおまかに2つに分かれます。110〜127ボルトの地域（北米など）と、220〜240ボルトの地域（多くの国）です。周波数は50ヘルツと60ヘルツがあり、コンセントの形（プラグ）はAからOまでの記号で分類されています［14］［21］。日本の100ボルトは、低い側で、プラグはA型が多くなっています［14］［22］。

日本が100ボルトなのは、アメリカの110ボルトにそろえる案があったのに、すでに広まっていた100ボルト用の電球が、110ボルトでは寿命が半分になるため、といわれています。感電したときの体への衝撃が小さくてすむ、という説明もあります［22］。これは電力会社などのコラムで紹介される説明で、決定的な資料は確認できていません。

外国で困りやすいのは、電圧の高さです。スマホの充電器には、「100-240V」と書かれたものが多くあります。アップルのUSB電源アダプタは、100〜240ボルト、50〜60ヘルツの電源で使えるように設計されています［23］。この場合は、プラグの形を変える変換プラグだけで足ります。「100V」だけの家電をそのまま高い電圧のコンセントに差すと、壊れたり、危険だったりします。旅行の前に、本体の表示を読むのが大事です。

電気の作り方も、国でちがいます。世界全体では、2025年に、再生可能エネルギーの割合（33.8%）が、初めて石炭（33.0%）を上回りました［24］。ノルウェーは、年間の発電量の約88%が水力です［25］。フランスは、2025年の発電量の68.1%が原子力でした［26］。日本は、火力が67.5%（2024年度）です［8］。どの国でも、作る量と使う量を毎秒合わせる仕事は同じです。では、その電気を家の中で使う側は、どうなっているのでしょうか。

多くの国の家庭用電圧は、おおまかに2つのグループに分かれる。110〜127ボルトの地域（北米など）と、220〜240ボルトの地域（世界の大半）だ。周波数は50ヘルツと60ヘルツ。コンセントの形（プラグ）は、AからOまでの記号で分類されている［14］［21］。日本は電圧100ボルトで、低い側にあり、プラグはA型（とB型）だが、ほとんどのコンセントはA型だけを受け入れる［14］［22］。

日本の100ボルトの理由は、電球の説明がよく紹介される。かつて、アメリカの110ボルトにそろえる案が検討されたが、すでに国内で広まっていた100ボルト用の電球を110ボルトで使うと、寿命が半分になるので、100ボルトのままにした、という話だ。電圧が低いほうが、感電したときの体への衝撃が小さくてすむ、という説明もある［22］。企業のコラムなどで語られる説明で、決定的な資料は示されていない。

外国で困りやすいのは、プラグの形よりも電圧だ。アップルの説明では、同社のUSB電源アダプタは、100〜240ボルト、50〜60ヘルツの電源で使うように設計されている［23］。こうした機器は、本体の表示（入力）に「100-240V」とあれば、変換プラグだけで足りる。一方、「AC100V」とだけ書かれた家電を、220〜240ボルトのコンセントに直接つなぐと、壊れたり、発熱したりするおそれがある。旅行前に、本体の表示を読むのが前提になる。

電気の作り方も、国でちがう。世界全体では、2025年に、再生可能エネルギーが33.8%と、石炭の33.0%を初めて上回った［24］。ノルウェーは、平年の発電量の約88%が水力で、国内に1,791か所の水力発電所がある［25］。フランスは、2025年の発電量の68.1%（373.0テラワット時）が原子力だった［26］。日本は、火力が67.5%（2024年度）だった［8］。国の地形、資源、これまでの経緯で「何を回すか」が変わっても、作る量と使う量を毎秒合わせる仕事は、どの国でも同じだ。では、その電気を家の中で使う側は、どうなっているのだろう。

でんきの どうぐには、「W（ワット）」と いう かずが かいて あります。この かずが おおきい ほど、たくさんの でんきを つかいます。でんきケトルには 1200W と かいた ものが あります［27］。スマホの じゅうでんきは 20Wです［23］。ケトルは 60ばいも あります。

おゆを わかしたり、かぜを あたためたりする どうぐは、でんきを ねつに かえる ので、Wが おおきいのです。

エアコンは ちょっと ちがいます。ねつを つくるのでは なく、そとの ねつを、おうちの なかに はこびます。でんきの ちからを 1と すると、そとから はこんだ ねつ 5と あわせて、ねつ 6ぶんを へやに だせる ことが あります［29］。ただし ほんとうは、そとと なかの おんどの さが おおきい ほど、はこびにくく なります［28］。

あかりも そうです。むかしの 60Wの でんきゅうと おなじ あかるさの LEDでんきゅうは、7.8Wの ものが あります［31］［32］。おなじ けっかを、すくない でんきで だせるのです。これも しょうエネの ひとつの やりかたです。つぎは、おうちの そとで ふえて いる でんきの はなしです。

電気の道具には、「W（ワット）」で消費電力が書いてあります。W は、1秒あたりに使う電気の大きさで、W ÷ 電圧 が電流（A）の目安になります。たとえば、100ボルトで1200Wの電気ケトル［27］は、約12アンペア流れます。スマホの充電器は、20Wと書かれた製品があります［23］。ケトルは、その60倍です。使った電気の量は、W × 時間で決まります。1200Wを1時間使えば、1.2キロワット時（1200Wh）になります。

ワット数が大きいのは、電気で熱をつくる道具です。電気ストーブのように電気から熱を得る場合、得られる熱は、使った電気の最大100%になります［28］。

エアコンの暖房は、熱を「作る」のではなく、「運ぶ」ものです。冷媒を圧縮したり膨張させたりして、外の空気の熱を室内に汲み上げます［28］［29］。使った電気の300〜700%にあたる熱を取り出せる、とされています［28］。図で紹介される一例では、電力1で外気の熱5を吸収し、室内に熱6を出します（実際の倍率は、条件や機器で変わります）［29］。この倍率は、COP（成績係数）とよばれます［30］。ただし本当は、外の気温と暖めたい温度の差が大きいほど、効率は下がります［28］。

光は、LED電球です。日本照明工業会は、白熱電球の60W形に当たる明るさを、810ルーメン以上と説明しています［31］。パナソニックの60W形相当のLED電球（全光束810ルーメン）は、定格消費電力が7.8Wで、定格寿命は4万時間です［32］。

省エネは、がまんだけではありません。同じ暖かさ、同じ明るさを、少ない電気で出す道具を選ぶ、という方法もあります。次は、家の外で増えている電気の使い道です。

電気の道具には、消費電力がワット（W）で書かれている。電力は、電圧（V）×電流（A）で決まる。AC100V・1200Wと書かれた電気ケトルがある［27］。100ボルトなら、12アンペアだ。一方、「20W USB-C電源アダプタ」のように、最大20Wを出力するスマホ用の充電器がある［23］。ケトルはその60倍だ。使った電気の量は、電力×時間で決まる。1200Wを1時間使えば、1.2キロワット時になる。

ワット数が大きいのは、電気を熱に変える道具だ。電気ストーブのように電気から熱を得る場合、得られる熱は、使った電気の最大100%にとどまる［28］。

エアコンは、この上限をこえる。ヒートポンプは、気体を圧縮すると温度が上がり、膨張すると下がる性質を使って、熱を低温側から高温側へ運ぶ［28］。冷媒は、蒸発器で外気の熱を奪って蒸発し、圧縮機で圧縮されて温度が上がり、凝縮器で熱を室内に放出して液体に戻る［29］。この方式なら、使った電気の300〜700%にあたる熱を取り出せる、とされる［28］。J-Net21の図の例では、電力1に対して外気の熱5を吸収し、室内に熱6を放出する（暖房時のCOPが6）［29］。COPは、定められた温度条件での、消費電力1キロワットあたりの冷暖房能力（キロワット）だ［30］。ただし本当は、熱を汲み上げる側と放出する側の温度差が小さいほどCOPは高く、大きいほど下がる［28］。「電気1で熱6」は、条件のよい一例と見るのがよい。

光は、LED電球だ。日本照明工業会は、白熱電球の60W形に当たる明るさの目安として、全光束810ルーメン以上を示している［31］。販売店に載っているパナソニックの60W形相当のLED電球（全光束810ルーメン）の商品情報では、定格消費電力が7.8W、定格寿命が4万時間とされている［32］。同じ明るさの目安で、消費電力は約8分の1（60÷7.8）になる。

省エネは、がまんの話だけではない。同じ暖かさ、同じ明るさを、少ない電気で出す道具を選ぶ、という方法がある。家全体の電気の使い道の割合は、資源エネルギー庁の省エネポータルサイトで見られる［33］。次は、家の外で増えている電気の話だ。

AIの ソフトは、「データセンター」と いう たてものの なかの コンピュータで うごきます。コンピュータも でんきを つかうし、あつく なるので、ひやす でんきも いるのです。

こくさいエネルギーきかん（IEA）に よると、2025ねんに、せかいの データセンターは 485テラワットじの でんきを つかいました。せかい ぜんぶの でんきの 1.5%です。2030ねんには、その 2ばいくらいに なる みこみです［34］。にほんが 1ねんに つくる でんきは、やく 991テラワットじ。2030ねんの みこみは、それに ちかいです［8］。

ふつうの 文字の しつもん 1かいなら、おなじ じかん テレビを つけて おくより、でんきは すくない、と IEAは いっています。でも、どうがを つくる ような おもい しごとは、その 何百ばい、何千ばいも でんきを つかう ことが あります［34］。でんきと みずの くわしい はなしは、AIは でんきや みずを どれくらい つかうのかで よめます。

データセンターは、AIやインターネットのサービスを動かすコンピュータが集まった建物です。コンピュータは電気を使い、熱を出すので、冷やすための電気も必要になります。

国際エネルギー機関（IEA）によると、2025年の世界のデータセンターの電力消費は、485テラワット時で、世界の電力需要の1.5%でした。前の年から17%増え、AI向けのデータセンターは50%増えました。2030年には、約950テラワット時（世界の約3%）と、2倍ほどになる見通しです［34］。日本の2024年度の発電量は、約991テラワット時ですから［8］、世界のデータセンター全体で、日本の1年分の発電量の半分ほどになります。2030年の見通しは、日本1年分に近い量です。

1回あたりの電力は、ここ数年で大きく下がりました。IEAは、簡単な文章の質問なら、同じ時間テレビをつけておくより電力が少ない、と説明しています。ただ、動画をつくる処理や、考えながら作業を進める処理は、簡単な文章の何百倍、何千倍もの電力を使うことがあり、そうした使い方も増えています［34］。使う場所が家の外へ広がっても、作る量と使う量を合わせ続ける仕事は変わりません。電気と水の使い方をくわしく調べた記事は、AIは電気や水をどれくらい使うのかにあります。

データセンターは、AIやインターネットのサービスを動かすサーバーが集まる施設だ。サーバーは電気を使って計算し、その電気は最終的に熱になるため、冷やすための電力も必要になる。

国際エネルギー機関（IEA）の2026年の報告によると、2025年の世界のデータセンターの電力消費は485テラワット時で、世界の電力需要の1.5%を占めた。前年から17%増え、AI向けのデータセンターは50%増えた。2030年は約950テラワット時（世界の約3%）と、ほぼ2倍になる見通しだ［34］。日本の2024年度の発電電力量は約9,911億キロワット時（991テラワット時）だ［8］。単純に並べると、世界のデータセンター全体（2025年）は、日本の1年分の発電量の約半分で、2030年の見通しは、日本1年分に近い（消費量と発電量は同じではなく、見通しはシナリオで変わる）。

同じ報告書によると、AIの1回の処理あたりの電力は、ここ数年、毎年10分の1以下のペースで下がってきた。簡単な文章の質問なら、同じ時間テレビをつけておくより電力が少ない。一方、動画生成や、推論・エージェント型の処理は、簡単な文章生成の数百倍から数千倍を使うことがあり、そうした使い方も広がっている。IEAは、AIの電力需要を、効率の改善、利用の急増、モデルの能力の変化という3つの、速く変わる傾向の結果として見ている［34］。この点は、このサイトの別のメモ「AIは電気や水をどれくらい使うのか」で、Googleの実測値や推定値の変遷とあわせて調べている。使う場所が家の外へ広がっても、3章の「作る量と使う量を毎秒合わせる」仕事は変わらない。

おうちの スマホの じゅうでんきは、なんボルトまで つかえるのでしょうか。こたえは、うらに ある ちいさな ラベルに かいて あります。おうちの 人と いっしょに、コンセントから ぬいて、ぬれて いない ときに、よみましょう。あつい ものや つかった ばかりの ものは、さわらないでください。れいぞうこの コンセントは、ぬかないでください。

さがす もの：スマホの じゅうでんきに「100-240V」と あるか。ドライヤーに「1200W」のような Wの かずが あるか。Wが いちばん おおきい どうぐは どれ か。

おなじ ラベルに「50/60Hz」と かいて ある ものが あれば、ひがしでも にしでも つかえる どうぐです［16］。

家のスマホの充電器は、何ボルトまで使えるのでしょうか。答えは、本体の裏の小さな表示にあります。コンセントから抜き、ぬれた手でさわらず、熱くなっているものにはさわらないようにして、表示を読みましょう。分解はしません。冷蔵庫のように、抜かないほうがよい家電は、そのままにしておきましょう。

読み終えたら、Wが大きい順に並べてみましょう。エアコンや冷蔵庫は、ラベルのWより、動いている時間の長さで電気を使います。その差は、W × 時間で考えるとわかりやすくなります。資料を読むなら、資源エネルギー庁の省エネポータルサイトで、家庭の電気の使い道の割合が見られます［33］。

家のスマホの充電器は、何ボルト、何ヘルツまで使えるのか。答えは、本体の裏の小さな表示にある。コンセントから抜き、ぬれた手でさわらず、使ったばかりで熱いものにはさわらない。分解もしない。表示を読むだけにする。冷蔵庫のように、抜かないほうがよい家電は、そのままにしておく。

読み終えたら、ワット数の大きい順に並べる。ただし、電気の使用量は、ワット数だけで決まらない。ワット数（電力）と、使った時間の積が電力量になる。冷蔵庫はワット数が小さくても、24時間動く。1か月に使った電気の量は、検針票や電力会社のアプリに、キロワット時で出ている。季節ごとに比べると、エアコンの効き方が見える。

資料を読み比べるなら、ファラデーの実験を解説した Al-Khalili（2015）の論文［5］と、東西の周波数変換設備の増強計画を書いた電力広域的運営推進機関の資料［19］を並べると、約200年前の実験と今の設備が、どちらも「電気を押す力を作り、つなぐ」話だとわかる。国ごとのプラグと電圧は、IEC（国際電気標準会議）の World Plugs で調べられる［21］。