オームの法則

電流と電圧の関係

電気抵抗

電流の流れにくさを表す量を電気抵抗という。単位はΩ(オーム)
電気抵抗は物質の種類によって異なる。
電気抵抗が小さく、電流を通しやすい物質を導体という。金属や炭素が導体である。
また、電気抵抗が大きく、電流をほとんど通さない物質を不導体(絶縁体)という。ガラスやゴムなどが不導体である。

オームの法則

抵抗器や電熱線を流れる電流は、加えた電圧に比例する。
電圧(V)=電流(A)×電気抵抗(Ω) オームの法則計算問題の例題
抵抗がひとつの場合、求めるものをxにして
オームの法則(電圧=抵抗×電流)に代入する。
15=30×x
この方程式を解くとx=0.5
抵抗が2つ以上の時には各抵抗の抵抗値、電圧、電流をそれぞれ出していく。
このとき、求めるものを急いで出そうとせず、電圧や電流の関係をていねいに見ていくことが大切。
直列につながっているので10Ωの抵抗、xΩの抵抗に流れる電流はともに0.2A
10Ωの抵抗に0.2Aの電流が流れるので、オームの法則に代入して計算すると2V
xΩの抵抗は0.2Aで3Vなので、これもオームの法則から15Ω
直列で電圧は和になるのでy=2+3=5　よってx=15, y=5
並列では枝分かれした部分の電流の和がもとの電流になる。
xΩに0.2A, もとの電流が0.5Aなので10Ωには0.3Aが流れる
すると10Ωで0.3Aをオームの法則に代入して計算すれば3Vになる。
並列では電圧は等しいので、xΩの抵抗にかかる電圧も電源電圧も3V
xΩの抵抗に3Vかかり、0.2A流れるのでオームの法則から3=0.2x,よって x=15 y=3
10Ωの抵抗に5Vがかかっているので0.5A
この0.5Aが枝分かれしてxΩと20Ωの抵抗に流れる。
xΩには0.2Aなので20Ωには0.5-0.2=0.3Aが流れる
20Ωで0.3Aなのでオームの法則から6V
この6VはxΩのところもおなじ
するとxΩの抵抗に6Vがかかり、0.2A流れるので6=0.2x
電源電圧はy=6+5=11, よってx=30, y=11

全体抵抗

抵抗を直列につなぐと回路全体の抵抗は、各抵抗の和になる。
抵抗を並列につなぐと回路全体の抵抗は、各抵抗より小さくなる。　並列の合成抵抗