まとめ
- 回路を流れる電流の強さが電圧に比例し、抵抗に反比例することを示した電気学の基本法則です。
- 電圧(V)=電流(A)×抵抗(Ω)という数式で表され、直流回路における解析の出発点となります。
- 1827年にドイツの物理学者ゲオルク・ジーモン・オームによって発表された、電気回路における最も重要な原理の一つです。
解説
オームの法則は、導体の中を流れる電流の大きさが、その両端に加えられた電圧に正比例し、電気抵抗に反比例することを定義しています。具体的には「電圧(V) = 電流(I) × 抵抗(R)」という公式で表されます。この関係性を理解するために、よく「水の流れ」に例えられます。電圧は水を押し出す「水圧」、電流は流れる「水の量」、抵抗は「ホースの細さ」に相当します。水圧が強ければ水の量は増え、ホースが細ければ水の量は減るというイメージを持つと、比例・反比例の関係が理解しやすくなります。
実際の回路計算では、この式を変形して「電流(I)=電圧(V)÷抵抗(R)」や「抵抗(R)=電圧(V)÷電流(I)」として利用します。例えば、10Vの電圧をかけた回路に5Ωの抵抗がある場合、流れる電流は2Aとなります。また、複雑な回路であっても、直列つなぎなら抵抗値を合算し、並列つなぎなら各枝路の電流を合計することで、回路全体の挙動をこの法則に基づいて導き出すことが可能です。
電気の通り道である「回路」には、電気を流そうとする力の「電圧」、流れる電気の量の「電流」、そして電気の流れにくさを表す「抵抗」の3つが関係しています。
オームの法則とは、この3つの関係をあらわしたルールです。電気を流す力が強くなれば(電圧が大きくなれば)、流れる電気の量(電流)も増えます。これを「比例」といいます。反対に、電気が流れにくくなれば(抵抗が大きくなれば)、流れる電気の量は減ってしまいます。これを「反比例」といいます。
このルールを式にすると「電圧 = 電流 × 抵抗」となります。この式を使えば、電池や豆電球を使った実験で、どれくらいの電気が流れているかを計算で求めることができるのです。
最近よく使われるLED(発光ダイオード)には、電気を流す向きが決まっているのを知っていますか?足の長い方を電池のプラス側に、短い方をマイナス側につなぐと光ります。逆にすると電気を通さない性質があるんですよ。
記事の内容に誤りがありますか?
⚠️ 修正を提案する