中学理科 / 物理分野 Unit 16

電流と回路

電流・電圧・抵抗の3つはどんな関係にある?
オームの法則と直列・並列回路を図解で理解しよう。

⚡ オームの法則🔌 直列回路🔀 並列回路
1

電流・電圧・抵抗

電気回路の基本3量は電流(A)・電圧(V)・抵抗(Ω)。これらを結ぶのがオームの法則。

⚡ 3つの基本量

記号単位意味(水流のたとえ)
電流Iアンペア(A)水の流れの量(流量)
電圧Vボルト(V)水を押し出す圧力(水圧)
抵抗Rオーム(Ω)水の流れにくさ(パイプの細さ)
FORMULA — オームの法則 V(V)= I(A)× R(Ω) 変形:I = V ÷ R  R = V ÷ I

🧮 計算例

抵抗 20 Ω に 5 A の電流が流れているとき、電圧は?

V = 5 A × 20 Ω = 100 V

2

直列回路と並列回路

抵抗の接続方法によって、電流・電圧の関係が異なる。

直列回路 vs 並列回路 直列回路 E R₁ R₂ 全体の抵抗 = R₁ + R₂ 電流はどこも同じ 電圧の合計 = 電源電圧 並列回路 E R₁ R₂ 1/全体 = 1/R₁ + 1/R₂ 電圧はどこも同じ 電流の合計 = 幹線電流

図1:直列回路(左)と並列回路(右)の比較。家庭のコンセントは並列接続。

✅ この単元のまとめ

  • オームの法則:V = IR(電圧 = 電流 × 抵抗)
  • 直列:電流は同じ、電圧は分かれる、合成抵抗 = R₁ + R₂
  • 並列:電圧は同じ、電流は分かれる、合成抵抗 1/R = 1/R₁ + 1/R₂
  • 並列接続では合成抵抗は各抵抗より小さくなる
  • 電流計は直列に、電圧計は並列に接続する

💡 内容の誤りやご意見はお気軽にどうぞ。

✉️ お問い合わせはこちら