オームの法則ってどうやって覚えたらいいのでしょうか…
そんなの簡単、簡単！
V・R・Iの表を使えば楽勝だよ
というわけで、今回の記事では中学の理科で学習するオームの法則の覚え方、そして計算方法について解説していきます。
オームの法則とは
電気の単元を学習していく上で、とても大切な３つの用語があります。
電流…回路を流れる電気。Iという文字を使って表し、単位はA（アンペア）
電圧…電流を流そうとする力。Vという文字を使って表し、単位はV（ボルト）
抵抗…電流の流れにくさを表した量。Rという文字を使って表し、単位はΩ（オーム）
これらの値がどうなっているのかを考える。
これが中学理科では大切なポイントとなります。
そして、ここからが大事！
電流、電圧、抵抗にはオームの法則と呼ばれる関係が成り立っているよ！
それを使いながらそれぞれの値を求めていくんだ！
~オームの法則~
V：電圧 I：電流 R：抵抗
$$V=R\times I$$
$$I=\frac{V}{R}$$
$$R=\frac{V}{I}$$
文字で書いてあると難しく見えちゃうけど、単純なことです。
電圧を求めたければ \((抵抗) \times (電流)\)
電流を求めたければ \((電圧)\div (抵抗)\)
抵抗を求めたければ \((電圧) \div (電流)\)
それぞれこのように計算すれば求めることができるという訳です。
へぇ~
オームの法則って便利なんだね♪
でも、覚えれるかな…
大丈夫！
オームの法則は簡単に覚えることができるよ
オームの法則【覚え方】
オームの法則を覚えるためにはV・R・Iの表を使っていくよ！
オームの法則を覚えるために使うのがコレ！
V・R・Iと書かれた表です。
例えば、電圧（V）を求める式ってなんだっけ…？となった場合には
このように、Vの部分を指で隠してしまいます。
すると、残ったのが \(R\times I\) となります。
これはオームの法則の
$$V=R\times I$$
という関係式を表しています。
電流（I）、抵抗（R）を求めたい場合も同様。
おぉ、この表を使えば
オームの法則は簡単に覚えれそうですね♪
それでは、次の章ではオームの法則を使って計算する方法について見ていきましょう。
オームの法則【計算方法】
【電圧を求める】
10Ωの抵抗器に2Aの電流が流れている。この抵抗器にかかる電圧の大きさは何Vか。
電圧を求めたいので、オームの法則 \(V=R\times I\) を使って計算していきましょう。
問題文より、\(R=10\)、\(I=2\) ということがわかります。
よって
$$V=10\times 2=20V$$
【電流を求める】
20Ωの抵抗器に5Vの電圧を加えた。この抵抗器に流れる電流は何Aか。
電流を求めたいので、オームの法則 \(I=V\div R\) を使って計算していきましょう。
問題文より、\(V=5\)、\(R=20\) ということがわかります。
よって
$$I=5\div 20=0.25A$$
【抵抗を求める】
ある電熱線に6Vの電圧を加えたところ、4Aの電流が流れた。この電熱線の抵抗の大きさは何Ωか。
抵抗を求めたいので、オームの法則 \(R=V\div I\) を使って計算していきましょう。
問題文より、\(V=6\)、\(I=4\) ということがわかります。
よって
$$R=6\div 4=1.5Ω$$
問題文から値を読み取って、オームの法則にあてはめるだけ！
簡単だね♪
直列、並列回路の電流・電圧・抵抗
オームの法則について学んだら、合わせてこちらも覚えておきましょう。
~直列回路~
流れる電流の強さはどこでも同じ！
$$I=I_1=I_2$$
回路全体の電圧は、各抵抗に加わる電圧の和になる。
$$V=V_1+V_2$$
回路全体の抵抗は、各抵抗の和になる。
$$R=R_1+R_2$$
~並列回路~
回路全体に流れる電流は、各抵抗を流れる電流の和になる。
$$I=I_1+I_2$$
回路全体の電圧は、各抵抗に加わる電圧と同じ！
$$V=V_1=V_2$$
回路全体の抵抗と、各抵抗の大きさには次のような関係があります。
$$R<R_1 かつ R<R_2$$
$$\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}$$
オームの法則【練習問題】
次の回路で電圧Vの大きさを求めなさい。
次の回路で電流Iの強さを求めなさい。
次の回路で抵抗Rの大きさを求めなさい。
ここからはちょっと発展！
次の回路で、電流Iの強さを求めなさい。
回路全体の電圧は11V、抵抗は22Ωであることから
\(I=V\div R\) の式を利用して計算すると
$$I=11\div 22=0.5A$$
次の回路で、電圧の大きさを求めなさい。
まずは、この部分に流れる電流の大きさを求めましょう。
\(I=V\div R\) の式を利用して計算すると
$$I=9\div 12=0.75A$$
次に、ここの部分を流れる電流の大きさを求めます。
並列回路の特徴から、ここは9Vの電圧だということが分かりますね。
$$I=9\div 30=0.3A$$
以上のことから、全体の電流の強さは
$$0.75+0.3=1.05A$$
オームの法則【まとめ】
V・R・Iの表があれば
オームの法則は楽勝です♪
電気回路の問題は苦手な人が多いところです。
でも、やっていることはすごくシンプルな計算問題だったりします。
基本的な解き方が身についたら、あとは反復練習を行うことで理解を深めていこう！
そうすれば、得点アップ間違いなしじゃ！