オームの法則<電気の基礎・公式>

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みんなが聞いたことがある、

「オームの法則」

について説明していきます

電気の一番基本的な公式になりますので是非見ていってください。

電験の勉強をしています。
一緒に頑張りましょう

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オームの法則

\(V=IR\) ぶい いこーる あい あーる

V:電圧 [V]
I:電流 [A]
R:抵抗 [Ω]

覚え方ですが。勉強していれば、そのうち覚えます。
ってのは冷たいかもしれませんね!!

頑張って覚えてください。

公式の意味

下の図で説明すると、
電圧は抵抗でどれくらい電位を使ったか?という意味です。
電圧は正確に言うと電圧差になります。

抵抗の左側では5V
抵抗の右側では抵抗で電位を消費したため、0Vになっています。

この左右の差が電圧(差)になります。

少し表現を変えますと、
抵抗は電流が流れてくると仕事(電位の消費)をします。
抵抗で仕事をした量が電圧差になります。

抵抗の仕事量が電圧差になるので、抵抗が大きければたくさん仕事ができます。
抵抗が大きくなると仕事量が増え、電圧差が大きくなります

式を見てみると、ちゃんと比例関係になっていますね!

V=IR 抵抗Rが大きくなれば電圧差Vも大きくなる!

次に電流視点で考えてみます。

電流は電子の動く量です。わかりにくいですね。

抵抗は電流が流れてくると仕事(電位の消費)をします。
と言いました。

電流が流れてくると抵抗は仕事をします。
電流がたくさん流れてくれば、抵抗はたくさん仕事をしなくてはいけません。


式を見てみると、ちゃんと比例関係になっていますね!

VIR 電流Iが大きくなれば電圧差Vも大きくなる!

覚え方

暗記もいいのですが、公式の意味をイメージできればよいと思います。

登場人物
・電圧V
・電流I
・抵抗R

イメージ
・電圧は抵抗の仕事量(電位の消費)
・抵抗が大きければ仕事量も増える
・電流がたくさん流れると仕事量が増える

こんなイメージが持てれば式の組み立ては簡単ですね!!

■組み立て方
電圧Vはなんだっけ。。。?

V=。。。。

抵抗が大きければ仕事量が増える

Rを比例定数とする

V=R。。。。

・電流がたくさん流れると仕事量が増える

Rを比例定数とする

V=RI

完成です!!

このように公式はあまり覚えていなくても変数がわかっているのと
イメージだけで組み立てることも可能です。

オームの法則って何ができるの?

オームの法則で何ができるか?
変数
・電圧V
・電流I
・抵抗R

3つのうちの2つの項目がわかれば、、、
あとの1つも計算で出すことができます。

下の図で説明していきます。

電池と抵抗一個の回路です。

この時、抵抗にかかる電圧は電池の電圧と一緒になります
※電線(青い線)の抵抗は無視しています。

これは、電線を通っても電位は変わらないからです。

電位は必ず0になって戻ってきます。
※キルヒホッフの第2法則

電圧の供給と消費は一致しています。

実際に抵抗の値を求めてみる

下の条件で抵抗値を求めてみます。

わかっている値
・電圧V=5V
・電流I=1A
・抵抗R=y(ワイにしておきます)

オームの公式に代入していきます。

V=IR
代入します。

\(5V=1A \times yΩ\)

左右を入れ替えて

\(1A \times yΩ=5V\)

\(yΩ=5V÷1A=5V/A=5Ω\)

抵抗値5[Ω]と求めることができました。

※計算するときは単位も一緒に書くと間違いにくい
計算ミスの確認にもなる
面倒だけどやっておきましょう!

実際に電流の値を求めてみる

下の条件で抵抗値を求めてみます。

わかっている値
・電圧V=5V
・電流I=y
・抵抗R=5Ω

オームの公式に代入していきます。

V=IR
代入します。

5[V]=y[A]×5[Ω]

左右を入れ替えて

y[A]×5[Ω]=5[V]

y[A]=5[V]/5[Ω]=1[V/Ω]=1[A}

電流1[A]と求めることができました。

※電流は電池から1A出ていったら、1[A]分の電流が電池に戻ってきます。
 電流は減りません。※キルヒホッフの第1法則

実際に電圧の値を求めてみる

下の条件で抵抗値を求めてみます。

わかっている値
・電圧V=y
・電流I=1A
・抵抗R=5Ω

オームの公式に代入していきます。

V=IR
代入します。

y[V]=1[A]×5[Ω]=5[AΩ]=5[V]

V:電圧5Vと求めることができました。

この時、V:電圧とE:電池はイコールなので

E:電池5Vとなります。





以上で説明は終わりになります。

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