オームの法則 電圧V=電流I×抵抗R (初心者向け)

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オームの法則って何?

電圧と電流と抵抗値の関係を表した法則です。

それだけ聞いてもピンとこないと思いますが、実際に電気回路を設計するときには多用します。

 

オームの法則の回路図

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オームの法則はV=IRで表されます。

ある抵抗R[Ω]に電流I[A]が流れた時に抵抗の両端に電圧V[V]の電位差が発生する」ということです。

この1行が滅茶苦茶大事です。

この1行が理解できれば、オームの法則を縦横無尽に活用できます。

 

電流を計算したい時

上の回路図では抵抗R1の抵抗値は100Ωです。

この抵抗を1.5V電池に接続したとしましょう。

つまり、抵抗の両端の電位差は1.5Vです。

ということは・・・

V = IR

1.5[V] = I*100[Ω]

I = 1.5[V]/100[Ω] = 0.015[A](15mA)

という計算ができるので15mAの電流が流れるとわかります。

 

電圧を計算したい時

これは式通りです。

V=IRで計算できます。

ただ、普通の人が思うのは

「電流と抵抗値から電圧を計算したいときってどんなとき?」

ということです。

先程のように、抵抗に電圧をかけた時に電流を計算したいケースは想像がつくと思いますが、

「電流が分かっていて電圧がわからない」というケースは想像しにくいと思います。

これは例えば、配線抵抗の電圧降下を計算する時に使います。

 

例えば、1[A]の電流が流れる製品があるとして、電源からその製品の間に3mの配線があるとします。

その3mの配線の抵抗は測ってみると0.5[Ω]でした。

で、ここで注意してほしいのは、電源線はプラスとマイナスの2本があるので3mx2=6mの抵抗値を考えないといけません。

だから、配線全体の抵抗は1[Ω]です。

すると配線にオームの法則を適用すると……

V = IR = 1[A]x1[Ω] = 1[V]

なんと配線だけで1Vも電圧が落ちてしまいます。

つまり、電源が15[V]だったとしても、配線の先の製品には14[V]しか入っていかないということです。

 

抵抗を計算したい場合

抵抗を計算したい場合も式を変形するだけです。

R=V/I

です。

LEDの制限抵抗などを計算する時などに必要になります。

「抵抗の両端に3Vかかるときに、15mA流れるような抵抗の値はいくつだろう?」

と抵抗を選ぶ時に使用します。

 

以上、小田切でした!

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