電気の勉強をしているとよく出てくる「オームの法則(Ohmの法則)」。
「電圧」「電流」「抵抗」という言葉が出てきて、なんだかむずかしそうに感じるかもしれません。
でも、オームの法則は電気の世界でとても大切なルールで、基本をしっかり理解すれば、家庭で使う電気製品の仕組みもぐっと分かりやすくなります。
オームの法則は、電流の強さ・電圧・抵抗の3つの関係を表した法則です。
ドイツの物理学者「ゲオルク・オーム」が発見したことから、この名前がつけられました。
オームの法則は、次のように表されます。
電圧(V)=電流(A)× 抵抗(Ω)
この式の意味は、「電圧は、電流と抵抗をかけたものになる」ということです。
たとえば、電圧が6V、抵抗が2Ωの回路があったとします。
このときの電流はどうなるでしょうか?
オームの法則に当てはめると…
電圧 = 電流 × 抵抗
6 = 電流 × 2
この式を解くと、電流は3Aになります。
つまり、6ボルトの力で、2オームの抵抗があるとき、3アンペアの電流が流れるということです。
オームの法則は、実は1つの式から3つの形に変えることができます。
ここでの記号はこうです:
これらを覚えておくと、どんな問題にも対応できます。
電気の話はむずかしく感じることもありますが、身近なものに例えると理解しやすくなります。
たとえば、ピザの配達を思い浮かべてください。
配達先が遠くて道がボコボコ(抵抗が大きい)なら、同じ数のバイクでも届くピザの数は少なくなってしまいます。
反対に、近くて道がスムーズ(抵抗が小さい)なら、多くのピザが届けられる=電流が大きくなります。
オームの法則も、そんなイメージで考えると理解しやすくなります。
電気が流れる道(電線や装置)には、それぞれ抵抗があります。
この抵抗が大きいと、電流は流れにくくなります。
たとえば、同じ6Vの電圧でも
というように、抵抗が大きくなると流れる電流が小さくなるのです。
これもオームの法則の大切なポイントです。
家の中にある電気製品(テレビ、冷蔵庫、電球など)も、このオームの法則のルールのもとで動いています。
たとえば、電球が明るく光るのは、必要なだけの電流が流れているからです。
そのためには、適切な電圧と、ちょうどよい抵抗が必要になります。
電気製品が故障するとき、「電流が流れすぎた」「抵抗が壊れた」など、オームの法則に関わるトラブルが原因になることもあります。
オームの法則は、よく「三角の図」で覚えられています。これがとっても便利!
V
─────
I × R
三角形の中にこの式をイメージすれば、テストのときにも思い出しやすいですよ!
中学校の理科では、オームの法則はとてもよく出てきます。
公式をしっかり覚えて、どんなときにどの式を使えばよいかが分かるようになると、問題もスイスイ解けるようになります。
また、これから高校やその先で「電気の仕事」をする人にとっても、オームの法則は一生使う基本のルールです。
オームの法則は、電気の流れを考えるうえでとても大事なルールです。
中学生のうちにオームの法則をしっかり理解しておくと、理科の授業がぐっと楽しくなります。
身のまわりの「電気ってこうなってるんだ!」という発見もあるかもしれません。
電気のしくみを少しでも身近に感じてもらえたらうれしいです!