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オームの法則(ほうそく)

カワウソ先生V=IRの形(かたち)を1つ覚(おぼ)えれば、I=V/RもR=V/Iも式(しき)を変形(へんけい)するだけで出(で)てくるよ。

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  1. 電熱(でんねつ)線(せん)や抵抗(ていこう)を流(なが)れる電流(でんりゅう)Iは、かかる電圧(でんあつ)Vに比例(ひれい)する。式(しき)で書(か)くとV=IR(Rは抵抗(ていこう))。
  2. 抵抗(ていこう)Rが同(おな)じなら、電圧(でんあつ)を2倍(ばい)にすると電流(でんりゅう)も2倍(ばい)になる。電圧(でんあつ)が同(おな)じなら、抵抗(ていこう)を大(おお)きくするほど電流(でんりゅう)は小(ちい)さくなる(反比例(はんぴれい))。
  3. V=IRを変形(へんけい)すると、I=V/R(電流(でんりゅう)の求(もと)め方(かた))、R=V/I(抵抗(ていこう)の求(もと)め方(かた))になる。どの形(かたち)も同(おな)じ関係(かんけい)を表(あらわ)している。

詳しく

公式(こうしき)

電圧(でんあつ)をV、電流(でんりゅう)をI、抵抗(ていこう)をRとすると、V=IR の関係(かんけい)が成(な)り立(た)つ。これをオームの法則(ほうそく)という。

電流(でんりゅう)を求(もと)めたいときはI=V/R、抵抗(ていこう)を求(もと)めたいときはR=V/Iと、同(おな)じ式(しき)を変形(へんけい)して使(つか)う。

単位(たんい)はV(ボルト)・A(アンペア)・Ω(オーム)。V=IRの式(しき)は、この3つの単位(たんい)のときにそのまま使(つか)える。

電圧と電流は比例し、原点を通る直線になるAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい)1:抵抗(ていこう)5Ωの電熱(でんねつ)線(せん)に10Vの電圧(でんあつ)をかけると、流(なが)れる電流(でんりゅう)は? I=V/R=10/5=2A。

例題(れいだい)2:0.5Aの電流(でんりゅう)が流(なが)れている抵抗(ていこう)8Ωの電熱(でんねつ)線(せん)にかかっている電圧(でんあつ)は? V=IR=0.5×8=4V。

例題(れいだい)3:12Vの電圧(でんあつ)をかけたら3Aの電流(でんりゅう)が流(なが)れた電熱(でんねつ)線(せん)の抵抗(ていこう)は? R=V/I=12/3=4Ω。

V=IRにV=10、R=5を入れるとI=2AAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

抵抗(ていこう)は、電流(でんりゅう)の流(なが)れにくさを表(あらわ)す。水道(すいどう)のパイプが細(ほそ)くなるほど水(みず)が流(なが)れにくくなるのと同(おな)じで、抵抗(ていこう)が大(おお)きいほど同(おな)じ電圧(でんあつ)でも電流(でんりゅう)は小(ちい)さくなる。

電圧(でんあつ)は、電流(でんりゅう)を流(なが)そうとする力(ちから)の大(おお)きさ。ポンプの力(ちから)を強(つよ)くするほど水(みず)が多(おお)く流(なが)れるように、電圧(でんあつ)を大(おお)きくするほど電流(でんりゅう)は大(おお)きくなる。

V=IRのグラフ(横(よこ)軸(じく)V・縦(たて)軸(じく)I)は原点(げんてん)を通(とお)る直線(ちょくせん)になり、傾(かたむ)きが1/R(抵抗(ていこう)の逆数(ぎゃくすう))になる。抵抗(ていこう)が一定(いってい)なら、電圧(でんあつ)と電流(でんりゅう)はいつも比例(ひれい)の関係(かんけい)になる。

確認問題

問題 1 / 4抵抗(ていこう)5Ωの電熱(でんねつ)線(せん)に10Vの電圧(でんあつ)をかけると、流(なが)れる電流(でんりゅう)はどれか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/ohms-law/?from=print#quiz

  1. 抵抗(ていこう)5Ωの電熱(でんねつ)線(せん)に10Vの電圧(でんあつ)をかけると、流(なが)れる電流(でんりゅう)はどれか。

    • ◯ 0.5A
    • ◯ 2A
    • ◯ 5A
    • ◯ 50A

    正解:2A
    I=V/R=10/5=2A。

  2. 抵抗(ていこう)8Ωの電熱(でんねつ)線(せん)に0.5Aの電流(でんりゅう)が流(なが)れているとき、かかっている電圧(でんあつ)はどれか。

    • ◯ 0.0625V
    • ◯ 4V
    • ◯ 8.5V
    • ◯ 16V

    正解:4V
    V=IR=0.5×8=4V。

  3. 12Vの電圧(でんあつ)をかけたら3Aの電流(でんりゅう)が流(なが)れた電熱(でんねつ)線(せん)の抵抗(ていこう)はどれか。

    • ◯ 0.25Ω
    • ◯ 4Ω
    • ◯ 9Ω
    • ◯ 36Ω

    正解:4Ω
    R=V/I=12/3=4Ω。

  4. 電圧(でんあつ)が一定(いってい)のまま、抵抗(ていこう)を大(おお)きくすると、流(なが)れる電流(でんりゅう)はどうなるか。

    • ◯ 大(おお)きくなる
    • ◯ 0になる
    • ◯ 小(ちい)さくなる
    • ◯ 変(か)わらない

    正解:小さくなる
    電流(でんりゅう)は抵抗(ていこう)に反比例(はんぴれい)する(I=V/R)。電圧(でんあつ)が同(おな)じなら、抵抗(ていこう)が大(おお)きいほど電流(でんりゅう)は小(ちい)さくなる。

単元のポイント

  • オームの法則(ほうそく) V=IR(電圧(でんあつ)=電流(でんりゅう)×抵抗(ていこう))
  • 電流(でんりゅう)の求(もと)め方(かた) I=V/R
  • 抵抗(ていこう)の求(もと)め方(かた) R=V/I
  • 比例(ひれい)・反比例(はんぴれい) 電流(でんりゅう)は電圧(でんあつ)に比例(ひれい)し、抵抗(ていこう)に反比例(はんぴれい)する
問題を解く
単元のポイント
  • オームの法則(ほうそく) V=IR(電圧(でんあつ)=電流(でんりゅう)×抵抗(ていこう))
  • 電流(でんりゅう)の求(もと)め方(かた) I=V/R
  • 抵抗(ていこう)の求(もと)め方(かた) R=V/I
  • 比例(ひれい)・反比例(はんぴれい) 電流(でんりゅう)は電圧(でんあつ)に比例(ひれい)し、抵抗(ていこう)に反比例(はんぴれい)する