オームの法則の計算と公式が読むだけでわかる！

このページでは「オームの法則」の計算を中学生向けに詳しく説明するよ。

また、このページは中二理科の電気の単元の５ページ目

なんだ。

電流・電圧・抵抗の基本を理解せずに、オームの法則だけを勉強しても問題は解けるようにならないよ。

時間があるときには１から学習してみてね☆

全てのページを読むと電気の学習が完璧になるよ。

ぜひチャレンジしてみてね！

このページの内容は、私が書いた下の本でさらに詳しく学習できます！

とてもわかりやすいので、ぜひご利用くださいね！

また、電気分野は動画でも解説をしています。動画が良い方は以下をご覧ください。

それでは、解説をはじめます。

オームの法則とは

では「オームの法則」の学習を始めよう。

難しい言い方をすると、オームの法則とは、「電流の大きさは電圧に比例し、抵抗に反比例する」

という法則なんだよ。

難しい言い方をするとね。

だから簡単で便利な覚え方をするといいよ。

オームの法則とは、

「電流・電圧・抵抗のうち、２つがわかると残りの１つがわかる」

という法則なんだよ。

そう覚えるといいよ。

公式を使いながら確かめていこう。

オームの法則の公式

では公式の説明をするよ。

２つあるけど、②の公式がおすすめだよ。

①普通の公式

②便利な公式

記号で覚えると→

言葉で覚えたければ左、記号で覚えたければ右で覚えてね！

では公式も使いながら、オームの法則の便利さを説明していくね☆

例１　抵抗を知りたい場合

始めに話をした通り、オームの法則は

「電流・電圧・抵抗のうち、２つがわかると残りの１つがわかる」という法則だったね。

例１では電流、電圧がわかって、

抵抗を知りたい場合の問題を解いてみよう！

例１　抵抗を求めよ。

電流が２Ａ、電圧が10Ｖ、２つがわかっているから、抵抗を求められるね。

（Ｒというのは抵抗がわからないときに使う記号だよ。）

便利な公式を使うよ。

この公式は「知りたいものを隠す」ようにして使うんだ。

この場合は抵抗を知りたいから、抵抗を隠そう。

そうすると、電圧、電流が縦に並んで残るね。

縦に残った場合は「上÷下」つまり

電圧÷電流をすると抵抗がわかるんだ。

（電圧と電流の間の÷の所にある黒の線を分数の横線と考えて、「電流分の電圧」と考えてもいいよ☆）

つまり、１０÷２＝５　となって

答えは　抵抗は５Ω　となるね。

例２　電流を知りたい場合

次は電流を知りたい場合の問題だよ。

例２　電流を求めよ。

電圧が５Ｖ、抵抗が20Ω。２つがわかっているから、電流を求められるね。

（Ｉ（アイ）というのは電流がわからないときに使う記号だよ。）

便利な公式を使うよ。

今回は電流を知りたいから、電流を隠そう。

そうすると、電圧、抵抗が縦に並んで残るね。

縦に残った場合は「上÷下」つまり

電圧÷抵抗をすると電流がわかるんだ。

（電圧と電流の間の÷の所にある黒の線を分数の横線と考えて、「抵抗分の電圧」と考えてもいいよ☆）

つまり、５÷20＝0.25　となって

答えは　電流は0.25A　となるね。

例３　電圧を知りたい場合

次は電圧を知りたい場合の問題だよ。

例３　電圧を求めよ。

電流が500mA、抵抗が30Ω。２つがわかっているから、電圧を求められるね。

（Vというのは電流がわからないときに使う記号だよ。）

便利な公式を使うよ。

今回は電圧を知りたいから、電圧を隠そう。

そうすると、電流、抵抗が横に並んで残るね。横に残った場合は「左×右」つまり

電流×抵抗をすると電圧がわかるんだ。

（オームの法則を使うときは、電流の単位は必ずmA→Aになおすよ）

つまり、0.5×30＝15　となって

答えは　電圧は１５Ｖ　となるね。

オームの法則を使った計算

オームの法則の公式と基本はわかったかな？

その通り！

では少し難しい問題を解いてみよう。

回路の問題は慣れることが大切だからね！

直列回路

直列回路からチャレンジしよう。

問１-①　上の回路の回路全体の抵抗はいくらか。

問１-②　電流計に流れる電流はいくらか。

問１-③　12Ωの抵抗にかかる電圧はいくらか。

（解き方を考えてみてね！）

考えたかな？それでは

問１-①　上の回路の回路全体の抵抗はいくらか。

から解いていこう。

ねこ吉はどう考えた？

それは間違いなんだよ。注意してね！

え、そうなの？

そうなんだ。オームの法則を覚えると、すぐ使いたくなるよね。

けど、オームの法則の前に、電流・電圧・抵抗の基本知識で答えが出ないか？

と考えるようにしよう！

（基本知識がわからない人は、下のボタンから、①～④のページを読んできてね！）

もう一度、問１-①をみるよ。

この回路の「回路全体の抵抗」を出せばいいんだよね？

どうする？

そう！

直列回路の回路全体の抵抗の出し方は足すだけだね！

答えは６+１２＝18Ωだね！

次は問１-②　電流計に流れる電流はいくらか。

だね。

ここでは、「回路全体の電圧」「回路全体の抵抗」がわかっているから、

「オームの法則」で回路全体の電流が出せるよ！

抵抗は「回路全体の抵抗（18Ω）」として考えることがポイントだよ！

ではオームの法則を使おう。

つまり、９÷18＝0.5　となって

答えは　電流は0.5A　となるね。

最後は問１-③　12Ωの抵抗にかかる電圧はいくらか。

だね。

この「V」にかかる電圧を求めればいいんだね。

これは、オームの法則を「12Ω」の所に使うよ！

もう一つポイントは、

「直列回路だから、回路のどの部分にも0.5Aの電流が流れている」

ということだね！

もちろん、12Ωのところにも0.5Aの電流が流れているからオームの法則は

つまり、0.5×12＝６　となって

答えは　電圧は6V　となるね。

イメージ図でもこの回路を見てみよう！

こんな感じだね！このイメージ図が浮かぶ人はかなりレベルUPしてるよ☆

おまけだけど、ねこ吉は６Ωの抵抗にかかる電圧を求める方法が２つ思い浮かぶ？

そう。1つ目は、問１-③と同じようにオームの法則を使う方法だね。

すると

0.5×６＝３　となって

答えは　電圧は３V　となるね。

もう一つは、「電圧がよくわかる４つのルール」を使う方法だね。

これを使えば、9V上がって、6V下がっているから、あとは3V下がれば0に戻るとわかるね。

答え　電圧は３V

そう。「2つの考え方で同じ答えになる」ところまでわかってくると、「回路が得意」と言ってもいいね☆

並列回路

次は並列回路にチャレンジしよう。

問２-①　上の回路の回路全体の抵抗はいくらか。

問２-②　電圧計が示す電圧はいくらか。

問２-③　12Ωの抵抗に流れる電流はいくらか。

（解き方を考えてみてね！）

では問２の①からだね。

並列回路の回路全体の抵抗を求める公式

が思い出せるかな？

２つあるけど、①

1 R_全体 = 1 R₁ + 1 R₂ + 1 R₃

か②

R_全体 = R₁ × R ₂ R₁ ＋ R ₂

のどちらかが思い出せればいいね！

それでは計算しよう。

①の公式でやるね。

（両方覚えた人は②のほうが計算が楽だよ）

1 R_全体 = 1 R₁ + 1 R₂ + 1 R₃

今回は抵抗が２つでＲ₃はいらないね。

1 R_全体 = 1 12 + 1 6

右辺を通分して

1 R_全体 = 1 12 + 2 12

右辺を足して

1 R_全体 = 3 12

右辺を約分して

1 R_全体 = 1 4

ここで終わりにしないでね

方程式の左辺と右辺は、同時に分子と分母を逆にしてもいいというルールがあるから、両辺の分子と分母を入れ替えよう。

R全体＝４

答えは4Ωだね。

次に問２の②電圧計が示す電圧はいくらか。だね。

回路全体に流れる電流が0.6A、

回路全体の抵抗が4Ω

とわかったから、回路全体にオームの法則を使うよ。

つまり、0.6×４＝2.4　となって

答えは　電圧は2.4V　となるね。

最後に問２-③　12Ωの抵抗に流れる電流はいくらか。だね

イメージ図ものせるね。

つまり、12Ωの抵抗にかかる電圧（イメージ図の高さの変化）は9Vだよね。

12Ωの抵抗の所にオームの法則を使うよ。

すると

2.4÷12＝0.2　となって

0.2Aが答えだね。

ねこ吉。おまけだけど、

6Ωの抵抗の流れる電流を求める方法。２つわかるかな？

その通り。どちらも0.4Aが答えとなるね！

すばらしい☆

さて、これでオームの法則の解説を終わるよ。

ここまで読んだ人はそれだけですごい！

ぜひ自分で自分をほめてあげよう！

これでひとまず回路の学習を終わるけど、「①～⑤」の記事は必ず何度も何度も読んでね。

電流の勉強を続けたい人は⑥の記事も読んでみてね！