オームの法則とは?公式・例題をわかりやすく解説【高校物理】
オームの法則とは?
オームの法則とは、電気回路における「電圧」「電流」「抵抗」の関係を表す法則です。電圧が大きいほど電流も大きくなり、抵抗が大きいほど電流は小さくなります。
オームの法則の定義・公式
V = IR(電圧 = 電流 × 抵抗)
- V:電圧(単位:V=ボルト)
- I:電流(単位:A=アンペア)
- R:電気抵抗(単位:Ω=オーム)
この式を変形すると、I=V/R、R=V/I としても使えます。
オームの法則の具体的なイメージ・例
- 乾電池を使うおもちゃで、電池を増やす(電圧を上げる)と動きが速くなる(電流が増える)
- 電球に細い(抵抗の大きい)フィラメントを使うと、光りやすくなる
- ドライヤーなど電力の大きい家電は、比較的大きな電流が流れている
オームの法則の例題と解き方
-
例題①(基本):抵抗5Ωに10Vの電圧をかけたときの電流を求めよ。
I=V/R=10÷5=2 A -
例題②(応用):電流2Aが流れ、抵抗が10Ωのとき、加わっている電圧を求めよ。
V=IR=2×10=20 V -
例題③(入試レベル):20Vの電圧をかけたとき4Aの電流が流れる回路の抵抗を求めよ。
R=V/I=20÷4=5 Ω
オームの法則の関連法則・公式
| 名称 | 内容 | 適用場面 |
|---|---|---|
| 電力の公式 | P=VI(電力=電圧×電流) | 消費電力を求めるとき |
| 直列接続の抵抗 | R=R1+R2+… | 抵抗を直列につないだとき |
| 並列接続の抵抗 | 1/R=1/R1+1/R2+… | 抵抗を並列につないだとき |
オームの法則が出る試験問題パターン
- 計算問題パターン:電圧・電流・抵抗のうち2つが与えられ、残り1つを求める問題
- 概念理解問題パターン:直列・並列回路における電流や電圧の分配を問う問題
よくある質問(FAQ)
Q1. オームの法則をわかりやすく説明してください。
A1. 電気回路における「電圧・電流・抵抗」の関係を表す法則です。電圧が上がれば電流も増え、抵抗が大きいほど電流は流れにくくなります。
Q2. オームの法則の公式はどう覚えますか?
A2. 「V(電圧)=I(電流)×R(抵抗)」の形をまず覚え、必要に応じて割り算の形に変形して使います。
Q3. オームの法則でよく間違えるポイントは?
A3. 直列・並列回路で、抵抗の合成方法を混同してしまうミスが多いです。直列は単純に足す、並列は逆数を足す、という違いを意識することが対策になります。
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