イントロ
オームの法則
押す強さ、流れ、流れにくさを一つの式へ
同じ抵抗へ加える電圧を大きくすると電流も比例して大きくなります。その比例関係をV=RIで表し、どの量を求めるかに応じて式を組み替えます。
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定義
電気抵抗
- 教科書では
- 電流の流れにくさを表す量で、単位はオーム（Ω）です。一定温度でオームの法則に従う抵抗ではV/Iが一定です。
- 言いかえると
- 同じ電圧をかけたとき、抵抗Rが大きいほど流れる電流Iは小さくなります。温度が変わると抵抗値も変わる場合があるため、VとIの比例は条件をそろえて確かめます。
公式
オームの法則
基本形
V=RI
抵抗Rに電流Iが流れるとき、その両端電圧Vとの関係です。
- V電圧。単位はV
- R抵抗。単位はΩ
- I電流。単位はA
組替え
I=VR, R=VI
求める量を左辺へ移して使います。
- 1 Ω1 Vのとき1 Aが流れる抵抗
使うときのコツ
同じ電圧ならRが大きいほどIは小さいことも検算します。
解くコツ
求める記号を決め、V・A・Ωへ単位をそろえ、結果の大小を物理的に確かめます。
要点
V-Iグラフの読み方
横軸をI、縦軸をVにしたグラフでは、原点を通る直線の傾きV/Iが抵抗Rです。傾きが急な抵抗ほど、同じ電流を流すのに大きな電圧が必要です。
- 1
横軸I・縦軸Vなら傾きがR
- 2
原点を通る直線ならVとIは比例
- 3
傾きが大きいほど抵抗が大きい
- 4
軸を逆にすると傾きの意味も逆数になる
手順
計算の手順
- 1
求める量がV・I・Rのどれかを決める
- 2
基本形V=RIからその記号を左辺にする
- 3
電圧V、電流A、抵抗Ωへ単位をそろえる
- 4
抵抗が大きいほど電流が小さいか検算する
例
- 場面
- 4.0 Ωの抵抗へ12 Vの電圧を加えた。流れる電流を求める。
- 順に考えると
- I=V/Rを使い、I=12/4.0=3.0 Aです。抵抗が同じまま電圧を6.0 Vへ半分にすれば電流も1.5 Aへ半分になるので、比例関係とも整合します。
- ここが結論
- 電流は3.0 Aです。
注意
いつでも同じRとは限らない
確認
計算確認
Q1
6.0 Vを加えると0.50 A流れる抵抗の値はどれですか。
確認
グラフ確認
Q1
横軸I、縦軸Vの二本の直線で、傾きが大きい方の抵抗はどうなりますか。
まとめ
まとめ
- 1
一定温度でオームの法則に従う抵抗ではV=RIを使う
- 2
同じ電圧Vなら、抵抗Rが大きいほど電流Iは小さい
- 3
横軸I・縦軸Vの直線では、傾きV/Iが抵抗Rになる
- 4
V・A・Ωの単位と電流の大小関係で答えを検算する
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