📏 既知の値を入力
数式リファレンス
例題
結果を使って電流を計算すると、入力した値になるはずです:
オームの法則:V = I × R
オームの法則は、回路の3つの基本量の関係を表します。部品にかかる電圧は、流れる電流と抵抗の積に等しくなります。それぞれを求める形に直すと、次の3つの式になります。
\[ V = I \times R \]
\[ I = \frac{V}{R} \]
\[ R = \frac{V}{I} \]
- 電圧(V):単位はボルト。
- 電流(I):単位はアンペア。1 mA = 0.001 A。
- 抵抗(R):単位はオーム(Ω)。1 kΩ = 1,000 Ω。
計算機の使い方
- 電圧・電流・抵抗のうち、わかっている2つを入力します。
- 求めたい値の欄は空けておきます。
- 計算を押します。500 mA や 4.7 kΩ のように単位をつけて入力すると、自動で換算されます。
計算例
1. 6 Ω の抵抗に 12 V をかけたときの電流
\[ I = \frac{12}{6} = 2\ \text{A} \]
2. LED の電流制限抵抗
20 mA で点灯し、電圧降下が 2 V の LED を 9 V 電池で使う場合、抵抗には残りの 7 V がかかります:\( R = \frac{7}{0.02} = 350\ \Omega \)。1つ上の標準値 390 Ω を選ぶと、電流は 20 mA より少し小さくなります。
3. 抵抗にかかる電圧
220 Ω の抵抗に 0.5 A 流れるとき:\( V = 0.5 \times 220 = 110\ \text{V} \)。
4. 電気ヒーターの抵抗
100 V で 12 A 流れる電気ヒーターの抵抗は \( R = 100 \div 12 \approx 8.33\ \Omega \) です。
オームの法則と電力
V = I × R と P = V × I を組み合わせると、抵抗で熱になる電力が求められます。
\[ P = I^2 \times R = \frac{V^2}{R} \]
例:6 Ω に 2 A 流れると \( 2^2 \times 6 = 24 \) W。ワットを直接求めるには、ワット・アンペア・ボルト計算機を使ってください。
12 V のときの電流と電力
| 抵抗 | 電流 | 電力 |
|---|---|---|
| 1 Ω | 12 A | 144 W |
| 2 Ω | 6 A | 72 W |
| 4 Ω | 3 A | 36 W |
| 6 Ω | 2 A | 24 W |
| 10 Ω | 1.2 A | 14.4 W |
| 12 Ω | 1 A | 12 W |
| 24 Ω | 0.5 A | 6 W |
| 47 Ω | 0.255 A | 3.06 W |
| 100 Ω | 0.12 A | 1.44 W |
| 1,000 Ω | 0.012 A | 0.14 W |
オームの法則が必要になるのはどんな時?
LED は電流を制限する抵抗がないとすぐに壊れます。電源電圧、LED の電圧、必要な電流から、オームの法則で抵抗値が求められます。
電子工作でいちばん多い使い方機器に流れる電流(I = V ÷ R)がわかれば、配線やヒューズが耐えられるか判断できます。
配線の過熱やヒューズ切れを防ぐ電圧と電流を測れば部品の抵抗がわかります。規定値と違えば、部品が壊れている可能性があります。
故障部品をすばやく見つけるトースターや電気ケトル、ヒーターは抵抗そのものです。抵抗と電源電圧から電流が、P = V² ÷ R から消費電力がわかります。
家電の消費電力を理解する12 V の車載システムでは、ライトやアクセサリー用の抵抗、リレー、配線をオームの法則で決めます。
12 V・24 V 系統の安全な配線オームの法則は最初に学ぶ回路の法則で、直列・並列回路の計算もこれが基礎になります。
すべての回路問題の基本よくある間違い
⚠️ 単位の混同
⚠️ 割り算の逆転
⚠️ 全体の電圧を1つの抵抗に使う
⚠️ 非線形な部品に当てはめる
⚠️ 抵抗の定格電力を無視する
⚠️ 通電中に抵抗を測る
業界別の用途
エレクトロニクス
- LED: 電流制限抵抗の選定
- センサー: センサーを読むための分圧回路
- 回路設計: プルアップ・プルダウン抵抗
電気工事
- 配線: 電流から電線の太さを選ぶ
- 電圧降下: 長い配線で失われる電圧(V = I × R)
- 接地: 接地抵抗の測定
自動車
- 照明: 12 V 系統の LED ライト用抵抗
- 診断: センサーやインジェクターの抵抗チェック
- アクセサリー: バッテリーから流れる電流
産業
- 加熱: ヒーター素子の抵抗
- モーター: 巻線抵抗の点検
- 計装: 4–20 mA の電流ループと計測用抵抗
科学・実験
- 材料: 導体の抵抗の測定
- センサー: 抵抗が変化するサーミスタやひずみゲージ
- 電池: 電池の内部抵抗
教育
- 物理: 電気回路の入門
- 試験: 直列・並列抵抗の問題
- 実験: 電圧と電流の比例関係の確認
外部リソース
- オームの法則:電圧・電流・抵抗の関係 — Wikipedia JA