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単位とは
重さ\( \ 1 \ \)と言われても，\( \ 1 \ \)グラムなのか，\( \ 1 \ \)ポンドなのか，\( \ 1 \ \)両なのかで大違いですよね。
単位とは，あるものの量を測るために，基準として定められた量のことです。
重さの単位は，グラム，ポンド，両，シリングなど，
長さの単位は，メートル，インチ，尺，マイルなどがあります。
国によって違うと不便なので，世界共通でこの単位を使おう，というのが決まっています。
例えば重さではキログラム，長さではメートルです。
電験における単位の表記
重さ（質量）や長さ，時間，電圧，抵抗などのことを，物理量といいます。
物理量も単位もアルファベットで書かれるのですが，被ることが多々あります。
例えば，電圧は物理量でも\( \ V \ \)ですし，単位でも\( \ \mathrm {V} \ \)です。
慣れてしまえば，なんてことはないのですが，初めは戸惑うかもしれません。
そこで，物理量と単位の書き分け方について解説します。
①物理量は斜め（イタリック体），単位はまっすぐ（ローマン体）
②単位を大カッコ\( \ [ \ ] \ \)で囲むことがある。
この\( \ 2 \ \)つのルールにより，電圧はこのように書くわけです。
\( \ V \ \mathrm {[V]} \ \)
※初めの\( \ V \ \)は物理量なので斜めになっています。
次の\( \ \mathrm {V} \ \)は単位なのでまっすぐで，\( \ [ \ ] \ \)で囲まれています。
ただし，単位は必ず\( \ [ \ ] \ \)で囲まれるというわけではなく，単位の前に数値がくる場合はそのまま書かれます。（ただし，古い年度等は異なる場合があります。）
数値＋単位 → そのまま書く
物理量＋単位 → 単位を大カッコ\( \ [ \ ] \ \)で囲む
日本語＋単位 → 単位を大カッコ\( \ [ \ ] \ \)で囲む
実際の過去問で確認してみましょう。
・導体\( \ \mathrm {A} \ \)には\( \ 1.2 \ \mathrm {A} \ \)の，導体\( \ \mathrm {B} \ \)には\( \ \mathrm {3 \ A} \ \)の電流が流れている。
\( \ \mathrm {A} \ \)と\( \ \mathrm {B} \ \)の間隔が\( \ \ l \ \)\( \ \mathrm {[m]} \ \)のとき…\( \ \ l \ \)の値\( \ \mathrm {[m]} \ \)として最も近いものを…
単位は，数値の後の場合はそのまま，物理量や日本語の後の場合は\( \ [ \ ] \ \)がついています。
電験には多くのアルファベットが出てきますから，勉強し始めの方にとっては，それだけで難しく見えますね。
一つ一つのアルファベットが何を表しているか，焦らず読み解いていきましょう。
接頭語（せっとうご）とは
\( \ \mathrm {kg} \ \)の\( \ \mathrm {k} \ \)，\( \ \mathrm {cm} \ \)の\( \ \mathrm {c} \ \)など，単位の前に付くアルファベットのことです。
これは接頭語あるいは接頭辞といい，桁数を表します。
\( \ 10 \ \)の何乗 それぞれにアルファベットが決まっています。
例えば， \( \ 10^{3} \ \)なら\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ），\( \ 10^{-3} \ \)なら\( \ \mathrm {m} \ \)（ミリ）です。
では，実際に接頭語を使ってみましょう。
\( \ 1 \ 000 \ \mathrm {g} \ \)を，接頭語を使って表すと，
\( \ 1 \ 000 = 1 \times 10^{3} \ \)であり，\( \ 10^{3} \ \)を表す接頭語は\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ）ですから，\( \ 10^{3} \ \)を\( \ \mathrm {k} \ \)に書き換えることができます。
したがって，\( \ 1 \ 000 \ \mathrm {g} = 1 \times 10^{3} \ \mathrm {g} = 1 \ \mathrm {kg} \ \)です。
同じ様に，\( \ 0.001 \ \mathrm {m} \ \)は，
\( \ 0.001 = 1 \times 10^{-3} \ \)であり，\( \ 10^{-3} \ \)を表す接頭語は\( \ \mathrm {m} \ \)（ミリ）ですから，\( \ 10^{-3} \ \)を\( \ \mathrm {m} \ \)に書き換えることができます。
したがって\( \ 0.001 \ \mathrm {m} = 1 \times 10^{-3} \ \mathrm {m} = 1 \ \mathrm {mm} \ \)です。
※同じ\( \ \mathrm {m} \ \)なので分かりにくいのですが，最初の\( \ \mathrm {m} \ \)は接頭語，次の\( \ \mathrm {m} \ \)は長さの単位であるメートル，というわけです。
電験で使用する接頭語と，その接頭語をよく使う物理量を，表にまとめました。
| 記号 | 読み方 | 数値 | 意味 | 指数表記 | 電験における使用例 |
|---|---|---|---|---|---|
| \( \ \mathrm {G} \ \) | ギガ | \( \ 1 \ 000 \ 000 \ 000 \ \) | 十億 | \( \ 10^{9} \ \) | \( \ \mathrm {GW} \ \) |
| \( \ \mathrm {M} \ \) | メガ | \( \ 1 \ 000 \ 000 \ \) | 百万 | \( \ 10^{6} \ \) | \( \ \mathrm {M\Omega} \ \),\( \ \mathrm {MHz} \ \) |
| \( \ \mathrm {k} \ \) | キロ | \( \ 1 \ 000 \ \) | 千 | \( \ 10^{3} \ \) | \( \ \mathrm {k\Omega } \ \),\( \ \mathrm {kW } \ \) |
| \( \ \mathrm {h} \ \) | ヘクト | \( \ 100 \ \) | 百 | \( \ 10^{2} \ \) | \( \ \mathrm {hPa} \ \) |
| \( \ \mathrm {d} \ \) | デシ | \( \ 0.1 \ \) | 十分の一 | \( \ 10^{-1} \ \) | \( \ \mathrm {dB} \ \) |
| \( \ \mathrm {c} \ \) | センチ | \( \ 0.01 \ \) | 百分の一 | \( \ 10^{-2} \ \) | \( \ \mathrm {cm} \ \) |
| \( \ \mathrm {m} \ \) | ミリ | \( \ 0.001 \ \) | 千分の一 | \( \ 10^{-3} \ \) | \( \ \mathrm {mm} \ \),\( \ \mathrm {mA} \ \) |
| \( \ \mathrm {\mu} \ \) | マイクロ | \( \ 0.000 \ 001 \ \) | 百万分の一 | \( \ 10^{-6} \ \) | \( \ \mathrm {\mu m} \ \) |
| \( \ \mathrm {n} \ \) | ナノ | \( \ 0.000 \ 000\ 001 \ \) | 十億分の一 | \( \ 10^{-9} \ \) | \( \ \mathrm {nm} \ \),\( \ \mathrm {ns} \ \) |
語呂合わせも考えてみたので，参考までにご覧ください。
・\( \ \mathrm {k} \ \)が\( \ 10^{3} \ \)，\( \ \mathrm {M} \ \)が\( \ 10^{6} \ \)，\( \ \mathrm {G} \ \)が\( \ 10^{9} \ \)の覚え方
計算問題，ろくにできずにぎっくり腰
けい（\( \ \mathrm {k} \ \)）さん（\( \ 3 \ \)）も（\( \ \mathrm {M} \ \)）んだい，ろく（\( \ 6 \ \)）にできず，ぎっ（\( \ \mathrm {G} \ \)）く（\( \ 9 \ \)）りごし
・\( \ \mathrm {m} \ \)が\( \ 10^{-3} \ \)，\( \ \mathrm {\mu } \ \)が\( \ 10^{-6} \ \)，\( \ \mathrm {n} \ \)が\( \ 10^{-9} \ \)の覚え方
みみをすませて，マイクで録音，なんて苦しい語呂合わせ
み（\( \ \mathrm {m} \ \)）み（\( \ 3 \ \)）をすませて，マイク（\( \ \mathrm {\mu } \ \)）でろく（\( \ 6 \ \)）おん，な（\( \ \mathrm {n} \ \)）んてく（\( \ 9 \ \)）るしい語呂合わせ
“苦しい語呂合わせ”は，まさにその通りですが，もしお困りでしたら，ご利用ください。
例外：\( \ 1 \ 000 \ \mathrm {kg} \ \)は\( \ 1 \ \mathrm {t} \ \)（トン）
例外として\( \ 1 \ 000 \ \mathrm {kg} \ \)は，\( \ 1 \ \mathrm {Mg} \ \)（メガグラム）とは言わず，\( \ 1 \ \mathrm {t} \ \)（トン）です。
理由を調べてみたのですが，どうやら単純に，使われてきた歴史が長いからのようです。
【練習問題】
\( (1) \) \( \ 2 \ 500 \ \mathrm {Hz} \ \)は，何\( \ \mathrm {[kHz]} \ \)か
\( (2) \) \( \ 8.1 \times 10^{10} \ \mathrm {J} \ \)は，何\( \ \mathrm {[kJ]} \ \)か
\( (3) \) \( \ 169 \ 000 \ 000 \ \mathrm {kW・h} \ \)は，何\( \ \mathrm {[GW・h]} \ \)か
\( (4) \) \( \ 9.24 \times 10^{6} \ \mathrm {kg} \ \)は，何\( \ \mathrm {[t]} \ \)か
\( (5) \) \( \ 0.4 \times 10^{-9} \ \mathrm {s} \ \)を，接頭語を使って，\( \ 10 \ \)の累乗を使わない形で書いてください。
\( (6) \) \( \ 200 \times 10^{6} \ \mathrm {Hz} \ \)を，接頭語を使って，\( \ 10 \ \)の累乗を使わない形で書いてください。
\( (7) \) \( \ 19 \ 200 \ \mathrm {W} \ \)は，何\( \ \mathrm {[kW]} \ \)か
\( (8) \) \( \ 0.004 \ 33 \ \mathrm {V} \ \)は，何\( \ \mathrm {[mV]} \ \)か
\( (1) \) \( \ 2 \ 500 \ \mathrm {Hz} = 2.5 \ \mathrm {kHz} \ \)
\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ）は， \( \ 10^{3} \ \)です。単位が\( \ 10^{3} \ \)倍になったので，\( \ = \ \)にするためには，\( \ 2 \ 500 \ \)に\( \ 10^{-3} \ \)をかけます（つまり，小数点を左に\( \ 3 \ \)つ動かします）。したがって，答えは\( \ 2.5 \ \mathrm {kHz} \ \)です。
電験の場合\( \ 3\ \)桁ごとにスペースが入るので，それを目印にしましょう。
\( (2) \) \( \ 8.1 \times 10^{10} \ \mathrm {J} = 8.1 \times 10^{7} \ \mathrm {kJ} \ \)
\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ）は\( \ 10^{3} \ \)です。単位が\( \ 10^{3} \ \)倍になったので，\( \ = \ \)にするためには，\( \ 8.1 \times 10^{10} \ \)に\( \ 10^{-3} \ \)をかけます。\( \ 10-3=7 \ \)で，\( \ 8.1 \times 10^{7} \ \mathrm {kJ} \ \)となります。
\( (3) \) \( \ 169 \ 000 \ 000 \ \mathrm {kW・h} = 169 \ \mathrm {GW・h} \ \)
\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ）が\( \ 10^{3} \ \)，\( \ \mathrm {G} \ \)（ギガ）が\( \ 10^{9} \ \)です。
\( \ 9-3=6 \ \)で，単位が\( \ 10^{6} \ \)倍になったということです。
\( \ = \ \)にするためには，\( \ 10^{-6} \ \)をかけます。\( \ 169 \ 000 \ 000 \ \)の\( \ 0 \ \)を\( \ 6 \ \)個消して，答えは\( \ 169 \ \mathrm {GW・h} \ \)です。
\( (4) \) \( \ 9.24 \times 10^{6} \ \mathrm {kg} = 9.24 \times 10^{3} \ \mathrm {t} \ \)
\( \ 1 \ \mathrm {t} \ \)（トン）は\( \ 1 \ 000 \ \mathrm {kg} \ \)でしたね。
つまり単位が\( \ 10^{3} \ \)倍になったので，\( \ = \ \)にするためには\( \ 10^{-3} \ \)をかけます。\( \ 6-3=3 \ \)で，\( \ 9.24 \times 10^{3} \ \mathrm {t} \ \)です。
\( (5) \) \( \ 0.4 \times 10^{-9} \ \mathrm {s} \ \)を，接頭語を使って，\( \ 10 \ \)の累乗を使わない形で書いてください。
\( \ 10^{-9} \ \)を表す接頭語は，\( \ \mathrm {n} \ \)（ナノ）です。したがって，答えは\( \ 0.4 \ \mathrm {ns} \ \)です。
\( (6) \) \( \ 200 \times 10^{6} \ \mathrm {Hz} = 200 \ \mathrm {MHz} \ \)
\( \ 10^{6} \ \)を表す接頭語は，\( \ \mathrm {M} \ \)（メガ）です。したがって，答えは\( \ 200 \ \mathrm {MHz} \ \)です。
\( (7) \) \( \ 19 \ 200 \ \mathrm {W} = 19.2 \ \mathrm {kW} \ \)
\( \ \mathrm {k} \ \)（キロ）は\( \ 10^{3} \ \)です。単位が\( \ 10^{3} \ \)倍になったので，\( \ = \ \)にするためには，\( \ 10^{-3} \ \)をかけます。したがって，小数点を左に\( \ 3 \ \)つ動かし，答えは\( \ 19.2 \ \mathrm {kW} \ \)です。
\( (8) \) \( \ 0.004 \ 33 \ \mathrm {V} = 4.33 \ \mathrm {mV} \ \)
\( \ \mathrm {m} \ \)（ミリ）は\( \ 10^{-3} \ \)です。単位が\( \ 10^{-3} \ \)倍になったので，\( \ = \ \)にするためには，\( \ 10^{3} \ \)をかけます。したがって，小数点を右に\( \ 3 \ \)つ動かし，答えは\( \ 4.33 \ \mathrm {mV} \ \)です。
