抵抗とは電流の流れを妨げるもの

抵抗というと何かに対して、逆らったりすることをいいます。

このサイトは電気に関するサイトなので、電気の抵抗に関することを話します。

ここでは電気の抵抗という言葉を、初めて聞くというような人に向けての説明をしたいと思います。 

電気の回路において、抵抗は電圧や電流と同じように最も基本的なものになります。

抵抗とは

電気製品などの中に使われる抵抗(または抵抗器)は、次のような形をしているものが多いです。

抵抗の表面に抵抗の大きさ(抵抗値)表す数値が記載されています。
また、写真のように カラーコード というもので表示されているものがあります。

抵抗のカラーコードは、色により抵抗の大きさを示しています。

表面の色の違いは 金属皮膜 なのか 炭素皮膜 なのかによる違いです。

一般的に金属皮膜抵抗の方が炭素皮膜抵抗より、精度が高く価格も高くなっています。

■ 抵抗の単位

電気回路を流れる、電流の流れを妨げる働きを 電気抵抗 といい、電気抵抗のことを単 抵抗 と呼びます。

抵抗が電流を流れにくくする度合いを 抵抗の大きさ で表します。

抵抗の記号を \(R\) で表し、単位に [Ω] (オーム)を使います。

抵抗の単位オームは オームの法則 を発見したドイツの物理学者、ゲオルク・オームに因んでいます。

■ 抵抗は電流の流れを調整する働きがあります。

 抵抗 は電気回路の電流の流れを調整する目的で作られたものです。

★ 次の図は、3 [Ω] オームの抵抗と電流計、電池を接続したときの電気回路です。

電圧 12 [V] ボルトの電池に、3 [Ω] オームの抵抗をつなぐと、電流計は 4 [A] アンペアを示します。

この回路の抵抗を 3 [Ω] から 6 [Ω] に変えると、電流計の指示は 2 [A] になります。

つまり、電池の起電力は同じでも、抵抗を変えると回路を流れる電流が変化します。

★ 電気製品の内部回路に使われる抵抗器は、電気回路の電流をどのくらい流すかということを制御するために使われています。

抵抗器に限らず、抵抗はあらゆるものにあります。

例えば、銅線が電気をよく通すことは誰でも知っていることでしょう。

そのため、電気製品とコンセントをつなぐ電気のコードなどにもよく使われています。

しかし、この銅線にもとても小さいですが抵抗があります。

電気製品とコンセントをつなぐような使い方では問題になりませんが、発電所から電気を家庭に送るような長い距離になると、このわずかな抵抗でも  としてロスになります。

抵抗は電流が流れると熱を出しますが、それは悪いことばかりではありません。

電熱器(ホットプレートやトースターなど)には、抵抗を持った ニクロム線 を使って熱を有効的に使っています。

エジソンが発明した 白熱電球 にはフィラメント(抵抗)として、使われています。

抵抗は電流が流れると主に光を出す性質の素材があります。白熱電球のフィラメントは主に光を出す素材です。

抵抗が非常に大きいものを絶縁体という

抵抗は電気を通すためには小さい方が良いのですが、抵抗が大きいものも必要です。

抵抗が非常に大きいものを電気を通さない、と言う意味で 絶縁体 といいます。

電気のコードは絶縁のためにまわりが、ビニールなどでおおわれています。

そうしないと、電気が漏れてしまいますからね。

また、普段はあまり気にもしませんが空気も絶縁体です。

もし空気が絶縁体でなかったとしたら、どうなるでしょう?

まわりは電気だらけで カミナリ のように電気が飛び回っているかもしれません。

カミナリがすごい音をだして地上に落ちるのも、空気が絶縁体だからです。

空にある雲にたまった電気が、地上の電気と引き合って空気の絶縁を破壊するために、あのすごい音を出すのです。

オームの法則は電圧・電流・抵抗の関係を示す

オームの法則 は、 \(R\) (オーム)の抵抗に、 \(V\) (ボルト)の電圧を加えたときに、流れる電流を \(I\) (アンペア)とすると、次の式で表すことができます。

■ オームの法則

電流=電圧/抵抗 (アンペア)
\(I=\cfrac{V}{R}\) [A]  

電圧=抵抗××電流 (ボルト)
\(V=RI\) [V]  

抵抗=電圧/電流 (オーム)
\(R=\cfrac{V}{I}\) [Ω] 

以上で「抵抗とは電流の流れを妨げるもの」の説明を終わります。