オームの法則をわかりやすく説明する

オームの法則を誰にでも、分かるようにと考えてみます。
オームの法則は電気回路の計算をするとき、とても役に立つ法則です。この法則は、ドイツの物理学者「ゲオルク・オーム」という人が1827年に発見した法則です。
抵抗やリアクタンスの単位に「オーム」が使われるのは、この法則を発見したことに敬意を評したものです。

目次

オームの法則をわかりやすく説明する

★ オームの法則は次の3つからできています。
電圧・電流・抵抗です。

電池と電球の回路を例にして、電圧・電流・抵抗を考えてみましょう。

電池に電球をつなぐと、豆電球が光ります。このとき電線の中を流れるもののことを 電流 といいます。
電圧・電流・抵抗

  • 電圧とは電池などが持つ、電気を流すための圧力です。
  • 抵抗とは電池などに、つないだときに「仕事」をするものです。
  • 電流とは電池に抵抗をつないだときに、回路に流れるものを言います。

電圧・電流・抵抗の関係
電圧・電流・抵抗の間には

電圧=抵抗×電流 の関係があります。
電圧・電流・抵抗の記号

  • 電圧はVで表し、単位に [V] ボルトを使う
  • 電流はIで表し、単位に [A] アンペアを使う
  • 抵抗はRで表し、単位に [Ω] オームを使う

電圧=抵抗×電流 は記号で書くと

オームの法則

オームの法則の意味するもの

図のような回路の電圧・電流・抵抗の関係は \(V=RI\) になります。

電圧を2倍にすると電流も2倍になる

電圧と電流は比例していますので、電圧が10倍に慣れば電流も10倍になります。

抵抗の大きさは物質によって違う

★ 抵抗Aに電圧10Vを加えたら、2Aの電流が流れました。

★ 次に抵抗Bに電圧10Vを加えたら、5Aの電流が流れました。

このように、抵抗は物質により抵抗の大きさが違います。

つまり、抵抗により回路を流れる電流を、調整することができるわけです。

電流と抵抗の関係は反比例する

オームの法則の式を変形すると

電流は電圧に比例して、抵抗に反比例します。

さらに、オームの法則の式を変形すると、抵抗の式になります。

電圧を求めるとき

5Ωの抵抗に2Aの電流が流れています。電源の電圧を求めよ。

オームの法則の式 \(V=RI\) から
\(V=RI=5×2=10\) [V] です。
電流を求めるとき

電圧が6Vで抵抗が2Ωのとき、回路に流れる電流を求めよ。

オームの法則の式 \(V=RI\) から
\(I=\cfrac{V}{R}=\cfrac{6}{2}=3\) [A] です。
抵抗を求めるとき

電圧が8Vで電流が2A流れています。抵抗の大きさを求めよ。

オームの法則の式 \(V=RI\) から
\(R=\cfrac{V}{I}=\cfrac{8}{2}=4\) [Ω] です。

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