Aオームの法則(V=IR)
電圧V[V]は電流I[A]と抵抗R[Ω]の積で表されるという法則。抵抗が一定なら電流は電圧に比例し、電圧が一定なら電流は抵抗に反比例します。回路設計の基本中の基本。
V = IR:電圧を求める
I = V/R:電流を求める
R = V/I:抵抗を求める
直列回路:合成抵抗 R = R1 + R2 + …
並列回路:1/R = 1/R1 + 1/R2 + …
オームの法則は電圧・電流・抵抗の関係、電力の式は電力・電圧・電流の関係を表す式です。どちらも電気工事士試験の計算問題に必須で、混同しないことが重要です。
| 観点 | オームの法則(V=IR) | 電力の式(P=VI) |
|---|---|---|
| 関係式 | V = I × R | P = V × I |
| 扱う物理量 | 電圧 V、電流 I、抵抗 R | 電力 P、電圧 V、電流 I |
| 単位 | V[ボルト]、I[アンペア]、R[オーム Ω] | P[ワット W]、V[ボルト]、I[アンペア] |
| 変形式 | I=V/R、R=V/I | P=I²R、P=V²/R |
| 何を求める? | 回路に流れる電流・必要な抵抗値 | 機器の消費電力・発熱量 |
| 使う場面 | 回路電流の計算、抵抗値の決定 | 電気料金、ブレーカー容量、発熱量の計算 |
電圧V[V]は電流I[A]と抵抗R[Ω]の積で表されるという法則。抵抗が一定なら電流は電圧に比例し、電圧が一定なら電流は抵抗に反比例します。回路設計の基本中の基本。
V = IR:電圧を求める
I = V/R:電流を求める
R = V/I:抵抗を求める
直列回路:合成抵抗 R = R1 + R2 + …
並列回路:1/R = 1/R1 + 1/R2 + …
電力P[W]は電圧V[V]と電流I[A]の積で表されます。オームの法則と組み合わせて P=I²R や P=V²/R にも変形でき、抵抗で発生する熱量の計算にも使われます。電力量[Wh]は P×時間。
P = VI:電圧と電流から電力を求める
P = I²R:電流と抵抗から(ジュール熱)
P = V²/R:電圧と抵抗から
電力量 W[Wh] = P × t(時間)
「V=IR と P=VI」は別物。オームの法則は電圧・電流・抵抗の関係、電力の式は電力・電圧・電流の関係。P=I²R や P=V²/R に変形できると応用問題に強くなる。
Q1. 抵抗20Ωに5Aの電流が流れているとき、加わっている電圧として正しいものはどれか。
正解:3. 100V
V = IR = 5 × 20 = 100V。オームの法則で電圧を求める典型問題。
Q2. 100Vで電流2Aを消費する電気機器の消費電力として正しいものはどれか。
正解:3. 200W
P = VI = 100 × 2 = 200W。消費電力は電圧と電流の積。
Q3. 抵抗値10Ωの電熱線に5Aの電流が流れているとき、消費電力として正しいものはどれか。
正解:4. 250W
P = I²R = 5² × 10 = 25 × 10 = 250W。電流と抵抗から電力を求める変形式。