オームの法則計算機 - 電圧、電流、抵抗を計算

オームの法則計算機は、電気回路内の他の2つの値が分かっているとき、電圧、電流、または抵抗を求めます。電圧は電流に抵抗を掛けたものに等しい、つまり V = I × R と表される、これら3つの量を結び付ける規則であるオームの法則を適用します。

電圧、電流、抵抗の意味

電圧（V）は、回路内で電子を動かす電気的な押す力です。ボルトで測定します。

電流（I）は、回路内のある地点を電子が通過する割合です。アンペアで測定され、しばしばアンペア（A）と略されます。

抵抗（R）は、物質が電流の流れをどの程度妨げるかを表します。オーム（Ω）で測定します。

よく使われる比較では、管の中を流れる水を考えます。電圧は水圧のようなものです。電流は流量のようなものです。抵抗は管の細さのようなものです。圧力が高くなるか管が太くなると、流量は増えます。管が細くなるほど、流量は減ります。

オームの法則の公式

基本となる公式は次のとおりです。

V = I × R

式を変形すると、他に2つの形が得られます。

I = V ÷ R

R = V ÷ I

3つの公式はすべて同じ関係を表します。どれを使うかは、どの値が未知かによって決まります。

電圧の計算方法

電流に抵抗を掛けます。

V = I × R

例：ある回路の電流は2 A、抵抗は5 Ωです。 V = 2 × 5 = 10 V

電流の計算方法

電圧を抵抗で割ります。

I = V ÷ R

例：ある回路の電圧は12 V、抵抗は4 Ωです。 I = 12 ÷ 4 = 3 A

抵抗の計算方法

電圧を電流で割ります。

R = V ÷ I

例：ある回路の電圧は9 V、電流は3 Aです。 R = 9 ÷ 3 = 3 Ω

LED用抵抗器の選定例

9 Vの電池で、20 mA（0.02 A）の電流を必要とし、順方向電圧降下が2 VのLEDを点灯させます。LEDと直列に接続する抵抗器は、残りの電圧を受け持つ必要があります。

抵抗器の両端の電圧：9 V − 2 V = 7 V

必要な抵抗：R = 7 ÷ 0.02 = 350 Ω

350 Ωは標準的な抵抗値ではないため、製作者は330 Ωや390 Ωなど、最も近い一般的な値を選びます。

計算ツールの使い方

計算機には、電圧（V）、電流（I）、抵抗（R）の3つの入力欄があります。使用者はそのうちちょうど2つに値を入力し、残りの1つを空欄にします。計算機は不足している値を計算し、小数点以下2桁に丸め、使用した公式を表示します。

3つすべての入力欄に値を入力した場合や、2つ未満しか入力しなかった場合は、ちょうど2つの値を入力するよう求めるエラーが表示されます。電圧、電流、抵抗はここでは0以上として扱うため、負の数は受け付けません。テキストや、表現できないほど大きな数など、単純な数値でないものも同様に拒否されます。入力した2つの値によってゼロ除算になる場合、たとえば抵抗が0 Ωで電流を計算する場合は、未定義の結果ではなくエラーが表示されます。

オームの法則の限界

オームの法則は、オーム性材料に適用されます。これは、ほとんどの金属線や抵抗器など、電流が電圧に正比例して増加する導体です。ダイオード、LED、トランジスタなどの部品には、その電流が電圧に対して直線的に増加しないため、直接は適用できません。

また、この法則は温度が一定であることを前提とします。多くの材料では、熱くなると抵抗が変化するためです。交流（AC）回路では、コンデンサやインダクタが周波数に依存する影響を加えるため、技術者は単純な抵抗の代わりにインピーダンスを使います。

歴史

ドイツの物理学者ゲオルク・ジーモン・オーム（1789–1854）は、長さや材料の異なる電線で電流の変化を測定した後、1827年にこの関係を発表しました。当初、他の科学者たちは彼の発見を疑いました。後に王立協会は、1841年にコプリ・メダルを授与して彼の業績を認めました。1881年には、国際電気技術者会議が彼の功績をたたえ、抵抗の単位をオームと名付けました。

よくある質問

オームの法則を簡単に説明すると？

電圧は電流に抵抗を掛けたものに等しいという規則です：V = I × R。電圧を高くするか抵抗を低くすると、電流は増加します。

オームの法則の3つの公式は？

電圧には V = I × R、電流には I = V ÷ R、抵抗には R = V ÷ I を使います。いずれも同じ関係を変形したものです。

オームの法則の実例は？

LEDの電流制限抵抗器を選定する例です。5 Vの電源、順方向電圧降下が2 VのLED、目標電流が20 mAの場合、必要な抵抗は（5 − 2）÷ 0.02 = 150 Ωです。

オームの法則は交流回路で機能しますか？

直接は機能しません。交流回路では、電流の周波数によってコンデンサやインダクタの応答が異なるため、単純な抵抗の代わりにインピーダンスを使います。

オームの法則はすべての部品に適用されますか？

いいえ。単純な抵抗器やほとんどの電線などのオーム性材料には適用されます。ダイオード、LED、トランジスタには、電流が電圧に対して直線的に増加しないため適用されません。

電圧、電流、抵抗にはなぜ異なる単位が必要ですか？

それぞれ異なる物理量を測定するためです。ボルトは電気的な圧力、アンペアは流量、オームはその流れに対する抵抗を表します。公式が正しくても、計算で単位を取り違えると答えは間違います。