🔬 中学理科・電気
オームの法則とは?
電流・電圧・抵抗をわかりやすく解説
V=IR の公式を図とステップで完全マスター
練習問題付き完全ガイド
「電流」「電圧」「抵抗」——言葉は知っていても、計算問題になると混乱しませんか?
オームの法則さえ覚えれば、電気の計算問題はすべて解けます。順番に整理していきましょう!
⚡ オームの法則とは何か
オームの法則とは、電圧・電流・抵抗の3つの関係を表す法則です。「電圧は、電流と抵抗をかけたもの」というシンプルな関係で成り立っています。
基本の公式
V = I × R
電圧(V)= 電流(I)× 抵抗(R)
電圧
V
単位:ボルト(V)
電流
I
単位:アンペア(A)
抵抗
R
単位:オーム(Ω)
🔺 「オームの三角形」で公式を覚える
3つの公式を丸暗記するのは大変です。「三角形」をイメージすると、覚えやすくなります。
V
I × R
上の文字を隠すと、残り2つの関係式になる
📌 三角形の使い方:
・Vを求めたい→ 下のI×Rが見える → V = I × R
・Iを求めたい→ Vを隠すとV/Rの形 → I = V ÷ R
・Rを求めたい→ Rを隠すとV/Iの形 → R = V ÷ I
・Vを求めたい→ 下のI×Rが見える → V = I × R
・Iを求めたい→ Vを隠すとV/Rの形 → I = V ÷ R
・Rを求めたい→ Rを隠すとV/Iの形 → R = V ÷ I
📝 例題で確認しよう
【例題】
抵抗が10Ωの電熱線に、2Aの電流が流れています。このとき電圧は何Vですか?
1
何を求めるか確認する
求めたいのは電圧(V)です。三角形でVを隠すと「I × R」の形になります。
2
公式に数値を当てはめる
V = I × R = 2A × 10Ω = 20V
✅ 答え:20V
💡 直列回路・並列回路との関係
オームの法則は、回路のつなぎ方によって少し使い方が変わります。
🔗 直列回路
電流はどこでも同じ。抵抗は合計して足し算する(合成抵抗 = R₁ + R₂)。
🔀 並列回路
電圧はどこでも同じ。電流は枝分かれして合計が全体の電流になる。
⚠️ 単位をそろえることを忘れずに:mA(ミリアンペア)が出てきたら1000で割ってA(アンペア)に直してから計算しましょう。単位のミスは計算問題で一番多い失敗です。
✏️ 練習問題にチャレンジ!
練習問題 1(電圧を求める)
抵抗が5Ωの豆電球に3Aの電流が流れています。電圧は何Vですか?
💡 ヒント:V = I × R の公式を使いましょう。
【解き方】
V = I × R = 3A × 5Ω = 15V
V = I × R = 3A × 5Ω = 15V
✅ 答え:15V
練習問題 2(電流を求める)
電圧が12V、抵抗が4Ωのとき、流れる電流は何Aですか?
💡 ヒント:I = V ÷ R の公式を使いましょう。
【解き方】
I = V ÷ R = 12V ÷ 4Ω = 3A
I = V ÷ R = 12V ÷ 4Ω = 3A
✅ 答え:3A
練習問題 3(抵抗を求める・直列回路)
電圧が20Vのとき2Aの電流が流れる回路に、抵抗3Ωの電熱線を直列につなぎました。回路全体の抵抗は何Ωで、電圧を20Vのままにしたとき電流は何Aになりますか?
💡 ヒント:まず元の抵抗をR=V÷Iで求め、直列なので3Ωを足します。その合成抵抗でI=V÷Rを計算しましょう。
【解き方】
元の抵抗:R = V ÷ I = 20V ÷ 2A = 10Ω
直列でつなぐと合成抵抗:10Ω + 3Ω = 13Ω
新しい電流:I = V ÷ R = 20V ÷ 13Ω ≈ 1.54A
元の抵抗:R = V ÷ I = 20V ÷ 2A = 10Ω
直列でつなぐと合成抵抗:10Ω + 3Ω = 13Ω
新しい電流:I = V ÷ R = 20V ÷ 13Ω ≈ 1.54A
✅ 答え:合成抵抗13Ω、電流は約1.54A
🎉 オームの法則をマスターしよう!
- ① V = I × R が基本の公式
- ② 三角形をイメージすれば3つの式をすぐ使い分けられる
- ③ 直列は抵抗を足す、並列は電圧が同じ
- ④ 単位(mA・Aなど)をそろえてから計算する
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