田中 みな 実 学生 時代
物理の電気分野において「電圧」「抵抗」「電流」の関係を示したオームの法則は非常に重要です。まず、 公式を覚えてない人は最初に確実に覚えましょう。 もし覚えられない方は、右図のような円を使った、オームの法則の簡単な覚え方を紹介するので、そちらで覚えてみてください。 後半は、並列、直列つなぎの回路それぞれに、オームの法則を使う問題を紹介します。オームの法則をマスターしてください! 1. オームの法則・公式 これは、 『電圧の大きさは、電流が大きくなるほど大きくなり(比例)、 抵抗が大きくなるほど、大きくなる(比例)』 を示しています。 オームの法則は、以下のようにも置き換えられます。 R=E/I I=E/R 問題によって使い分けてください。 2. オームの法則・単位 V はボルトと読み、 電圧 の単位です。電池の電位差が電圧の大きさになります。 Ω はオメガと読み、 抵抗 の単位です。抵抗は物質の種類によって異なります。ゴムやガラスなどの不導体は電気抵抗が極端に大きいので、電気を通しません。 A はアンペアと読み、 電流 の単位です。 3. 公式覚え方 オームの法則は、簡単な覚え方があります。 まずは、以下のような順番で E 、 I 、 R を中に書いた円を描いてください。 横棒は÷を表し、縦棒は×を表しています。 そして、求めたいものを手で隠してください。 まず、 抵抗(R)を求める場合 です。 これは、上記より R=E/I だと分かります。 次は、 電流(I)を求める場合 です。 I=E/R と分かります。 最後は 電圧(V)を求める時 です。 E=RI だと分かります。 4. 練習問題 ①抵抗1つの場合 まずは、基本的な回路です。 上記回路の電流の大きさを求めてみましょう。 E=30V R=30 Ωなので、 オームの法則に当てはめて I=30/30= 1(A) ②抵抗2つの場合 抵抗が 2 つつながっている時は、回路の合成抵抗を求める必要があります。 抵抗のつなぎ方は、直列と並列の 2 つがあります。それぞれ、説明していきます。 まずは、 直列回路 です。 抵抗 R1 、 R2 、 R3 を直列つなぎした場合は、合成抵抗 R(total) は R(total)=R1+R2+R3・・・ になります。 だから、上記の場合は、 R(total)=30 Ω+ 30 Ω =60 Ω になります。 電流の大きさは I = 30V / 60 Ω = 0.
5\quad\rm[A]=500\quad\rm[mA]\) 問題2 \(R_1=2Ω、R_2=3Ω\) を並列に接続した回路があります。 \(E=6V\) の電圧を加えたとき、回路を流れる電流、各抵抗を流れる電流、全消費電力と合成抵抗を求めよ。 問題を回路図にすると、次のようになります。 オームの法則により、\(E=RI\) ですから \(I_1=\cfrac{E}{R_1}=\cfrac{6}{2}=3\quad\rm[A]\) \(I_2=\cfrac{E}{R_2}=\cfrac{6}{3}=2\quad\rm[A]\) 回路を流れる全電流は \(I=I_1+I_2=3+2=5\quad\rm[A]\) 回路の全消費電力は \(P={I_1}^2R_1+{I_2}^2R_2\)\(=3^2×2+2^2×3\) \(=30\quad\rm[W]\) 合成抵抗は \(R_0=\cfrac{E}{I}=\cfrac{6}{5}=1. 2\quad\rm[Ω]\) あるいは「和分の積」の公式より \(R_0=\cfrac{R_1R_2}{R_1+R_2}=\cfrac{2×3}{2+3}\)\(=\cfrac{6}{5}=1. 2\quad\rm[Ω]\) または \(\cfrac{1}{R_0}=\cfrac{1}{R_1}+\cfrac{1}{R_2}\)\(=\cfrac{1}{2}+\cfrac{1}{3}=\cfrac{5}{6}\) から \(R_0=\cfrac{6}{5}\quad\rm[Ω]\) 関連記事 電圧と電流の違いについてわかりやすいように、水鉄砲にたとえて説明してみます。 初めて耳にする人には、電圧や電流 といっても、何しろ目に見えないものなので、ピンとこないかもしれません。 電圧と電流の違いは何? 電圧と電流の違[…] 以上で「初めて見る人が理解できるオームの法則」の説明を終わります。
この記事は最終更新日から1年以上が経過しています。内容が古くなっているのでご注意ください。 はじめに オームの法則とは、V=IRで表される回路の電圧・電流・抵抗の関係についての式です。 小学校の理科とは異なり、中学生で習う理科は計算や暗記事項が増えてきて一気に難しくなりますね。 特に目に見えない電気の分野などはなかなか理解しにくいのではないでしょうか。 「オームの法則」は電気の分野でも特に重要です。オームの法則を一度マスターしてしまえば、電流、電圧、抵抗わからないものをどれでも求めることができるのです。 この記事ではその覚え方、使い方を紹介し、練習問題とその解説を加えています。 また、あなたがこの先いつオームの法則を使うことになるかも説明します。 この記事を読んでオームの法則を理解でき使いこなせるようになれば、定期テストや入試でもしっかりと得点できるようになりますよ! 「オームの法則」とは? 「オームの法則」とは? という公式で表される法則を オームの法則 と呼びます。 【オームの法則の覚え方】 「ブイ イコール アイ アール」 と100回唱えることが最も早く覚えられる覚え方です。 声に出して100回唱えてください。 それぞれの文字が何を表すか、また「オームの法則」の使い方は後でとても詳しく説明しますので、まずはこの式を完全に覚えてください。 また、ゴロで覚えると忘れにくいので自分で考えてみるのも面白いですよ! なんてゴロはどうでしょうか。 センスの塊のようなゴロですね! 物理の勉強法は、まず公式を覚えるところから始まります。 物理で扱う公式は昔の大偉人が発見したものばかりなので、いきなり原理をイメージして使うのはとても難しいことです。 まずは覚えてしまいましょう。 オームの法則の3つの文字 「ブイ イコール アイ アール」を100回唱え終えたあなたなら、もう「オームの法則」の公式を忘れることはありません。 ここからはもっと具体的に「オームの法則」を理解していきましょう。 【オームの法則の名前の由来】 約200年前にドイツの物理学者オームさんが発見したために「オームの法則」と呼ばれます。 実はオームさんが発見する45年前に別の人が見つけていたのですが、その時に世間に発表していませんでした。 先に発表したオームさんの手柄となったわけです。悲しいお話です。 【オームの法則に使われている文字】 オームの法則にはV, I, Rという3つの文字が使われています。 それぞれ、 を表しています。 といっても、具体的にはわかりにくいですよね… この次の節で電圧、電流、抵抗、電池をすぐに理解できるたとえを紹介します!
オームの法則の公式を日本語で説明すると、 「電圧は電流に比例する」 となるのですが、実際に数値を入れてみると理解しやすくなったのではないでしょうか。
今回は「オームの法則」の解説をしていきます。 「オームの法則」は中学生の時に学習したと思いますが、大学受験でも大切な公式なので、しっかり押さえていきましょう。 オームの法則とは?
まずは「電圧」「電流」「抵抗」という言葉だけを覚えてください。 電気回路のイメージ 電池、電圧、電流、抵抗を理解するための方法として、 水流をイメージする方法があります。 「電池」が水を上まで押し上げるポンプの役割をするとしましょう。 すると「電圧V」は水の落差です。ポンプがどこまで水を上げるかを表しています。 つまり、「電圧V」は電池や電源(コンセント)が与えるものなんですね。 また、水の落差(電圧)が大きいほど流れ落ちる水の勢いが増し、水車が勢い良く回りますね。 ここでの水の勢いを「電流I」と捉えます。 「抵抗R」とは、水を流れにくくする水車の役割をします。 その代わり、水車を動かすエネルギーを生み出します。 これによって「電圧V」をエネルギーに変換することができます。 オームの法則の使い方! 「オームの法則」を知っていても、使い方を知っていないと意味がありません。 ここで簡単な例題を解いて使い方の基礎を身に着けましょう。 しかし電圧、電流、抵抗を求めるときのそれぞれのオームの法則を暗記しても意味がありません。 公式の元の形【V=IR】を暗記してしまったら、あとは式変形するだけで電流や抵抗を求めることができます。 なるべく覚えることを減らして、楽しちゃいましょう! 数学で方程式を解く時には 「求めたい文字を左側に、それ以外を右側に集める」 というコツがあります。 数学だけでなく物理でも使えるコツです。 オームの法則でもガンガン使っていきましょう!
5 (A) 次は、 並列回路 です。 抵抗 R1 、 R2 、 R3 を並列つなぎした場合は、合成抵抗 R(total) は 1/R(total)=1/R1+1/R2+1/R3・・・ になります。 1/R(total)=1/30 Ω+ 1/30 Ω =1/15 Ω になる。よって R(total)=15 Ωになります。 I = 30V / 15 Ω = 2(A) 上記の基礎を押さえてしまえば、電気回路の様々な問題に応用できます。 おわり 記事を最後まで読んでいただきありがとうございました。 がんばれ、受験生! アンケートにご協力ください!【外部検定利用入試に関するアンケート】 ※アンケート実施期間:2021年1月13日~ 受験のミカタでは、読者の皆様により有益な情報を届けるため、中高生の学習事情についてのアンケート調査を行っています。今回はアンケートに答えてくれた方から 10名様に500円分の図書カードをプレゼント いたします。 受験生の勉強に役立つLINEスタンプ発売中! 最新情報を受け取ろう! 受験のミカタから最新の受験情報を配信中! この記事の執筆者 ニックネーム:受験のミカタ編集部 「受験のミカタ」は、難関大学在学中の大学生ライターが中心となり運営している「受験応援メディア」です。
オーム‐の‐ほうそく〔‐ハフソク〕【オームの法則】 オームのほうそく オームの法則 オームの法則(おーむのほうそく) オームの法則 出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/22 09:19 UTC 版) オームの法則 (オームのほうそく、 英語: Ohm's law )とは、導電現象において、 電気回路 の部分に流れる 電流 とその両端の 電位差 の関係を主張する 法則 である。 クーロンの法則 とともに 電気工学 で最も重要な関係式の一つである。 オームの法則と同じ種類の言葉 固有名詞の分類 オームの法則のページへのリンク