オームの法則の計算:電圧・電流・抵抗・電力
オームの法則の計算の要点:V = RI(電圧=抵抗×電流)。電力P = VIと組み合わせれば、2つの値から残りがすべて求まります。例:6 Ωに12 Vをかけると2 A流れ、電力は24 Wです。下で分かっている2つを選んでください。
計算例:分かっている2つの値: 電圧Vと電流I · 電圧 V 12 V · 電流 I 2 A → 結果:R = 6 Ω · P = 24 W。出典:OpenStax, OpenStax University Physics Vol. 2, 9.4 Ohm’s Law。更新日:
計算方法
オームの法則とは
1826年、ゲオルク・ジーモン・オームは導体を流れる電流が加えた電圧に比例することを見つけました。比例定数が抵抗です。
V = RI、I = V ÷ R、R = V ÷ I
覚え方:円を上下に分けて上にV、下にRとIを書き、求めたいものを指で隠すと式が分かります。
電力と公式一覧
電力はP = VI。オームの法則と組み合わせると12の公式になります。
| 求める量 | 公式 | ||
|---|---|---|---|
| 電圧 V(V) | R × I | P ÷ I | √(P × R) |
| 電流 I(A) | V ÷ R | P ÷ V | √(P ÷ R) |
| 抵抗 R(Ω) | V ÷ I | V² ÷ P | P ÷ I² |
| 電力 P(W) | V × I | V² ÷ R | I² × R |
計算例
- 100 V・1200 Wの電気ケトル:I = 1200 ÷ 100 = 12 A、R = 100² ÷ 1200 ≈ 8.3 Ω
- 150 Ωに20 mA:V = 150 × 0.02 = 3 V、P = 0.02² × 150 = 60 mW
- 1/4 W・470 Ωの抵抗:I = √(0.25 ÷ 470) ≈ 23 mA、V = √(0.25 × 470) ≈ 10.8 V
注意点
オームの法則は温度が一定の抵抗(オーム性の導体)で成り立ちます。白熱電球、ダイオード、モーターは直線的ではなく、コイルやコンデンサを含む交流回路では力率も関係します。公式の出典:OpenStax University Physics 9.4節・9.5節。
よくある質問
オームの法則の公式は?
V = RI(電圧=抵抗×電流)です。変形すると I = V ÷ R、R = V ÷ I。
オームの法則の覚え方は?
円の上半分にV、下半分にRとIを書き、求めたい文字を隠します。上下なら割り算、左右なら掛け算です。
電力はどう計算しますか?
P = VI。オームの法則を使うと P = I²R、P = V² ÷ R でも計算できます。
100 Vで1000 Wの家電は何A?
I = P ÷ V = 1000 ÷ 100 = 10 Aです。
抵抗の求め方は?
R = V ÷ I。12 Vで0.5 Aなら24 Ωです。
出典・根拠
- OpenStax: OpenStax University Physics Vol. 2, 9.4 Ohm’s Law
- OpenStax: OpenStax University Physics Vol. 2, 9.5 Electrical Energy and Power (P = IV = I²R = V²/R)
更新日:
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