オームの法則

理論

公式 オームの法則

うさぎ先生
うさぎ先生

今日はオームを法則を勉強します。

学生くん
学生くん

それならぐらい知ってるよ。

と、言う方もいると思いますがしっかり基礎を把握してもらいたいです。

オームの法則は

$V=IR (V=I×R)$

という式になります。

それぞれの記号は、電圧値:V[V] 電流値:I[A] 抵抗値:R[Ω]になります。

皆さんは、ノートに

公式

$V=IR[V]$

代数

電圧値:V[V] 電流値:I[A] 抵抗値:R[Ω]

と書いたら今日の授業は終了です。

学生くん
学生くん

え!?終わり?

うさぎ先生
うさぎ先生

はい。終わりです。

「これじゃさっぱりわからないよ。」って思うでしょう。

実際、これだけでは実戦で役に立ちません。

ですが、試験合格に一番必要なのはまず、公式を覚えることです。

次に、公式の使い方をマスターすることです。

というより、これが出来ればもう合格します。

公式を覚えていないことは、武器を持たずに戦いに行くことと同じです。

逆に公式だけを覚えていた場合、問題文から使う公式をしらみつぶしに選んで解くという荒業もできます。

もちろん以下に使い方を説明しますが、

ノートには公式のみをまとめて書いて、毎日見る習慣をつけて覚えるよう努めましょう。

うさぎ先生
うさぎ先生

私は、単語カードを作成して通勤時間に見てました。

学生くん
学生くん

過去問とか解いたりしないの?

うさぎ先生
うさぎ先生

もちろん、実際に解く練習も必要だけど、別のノートにしましょう。

オームの法則の使い方

図1. 直流回路図

オームの法則の使い方ですが、

図1.のように抵抗負荷に電源電圧を加えると電流が流れます。

このとき$V=IR$という比例関係の式になります。

基礎的な使い方としては電圧値・電流値・抵抗値のうち既知の値2つから

未知の値を1つ求めるときに使用します。

うさぎ先生
うさぎ先生

電源の内部抵抗も盛り込んだ問題をやってみたいと思います。

例題 電源と内部抵抗

図2.のような電源回路がある。

端子電圧Vは2Vの電源である。

R=1[Ω]の抵抗が接続されているとき端子電圧V’は1.8[V]であった。

内部抵抗r[Ω]の値はいくつか。

図2. 内部抵抗を考慮した電源回路図

学生くん
学生くん

電源電圧がVで抵抗を繋ぐとV’に電圧値が下がって?あれ?

うさぎ先生
うさぎ先生

オームの法則といえど、今回ような問題に慣れていないとつまずきやすくなるので注意がいります。

抵抗を繋いだときの電流$I=\dfrac{V’}{R}=\dfrac{1.8[V]}{1[Ω]}=1.8[A]$

内部抵抗rに加わる電圧$Vr=V-V’=2[V]-1.8[V]=0.2[V]$

内部抵抗$r=\dfrac{Vr}{I}=\dfrac{0.2[V]}{1.8[A]}≒0.11[Ω]$

となります。

オームの法則については以上になります。

繰り返しになりますが、公式を覚えることが最優先です。

公式を覚えた上で、内部抵抗の問題も解けるようになればこの項目は完璧です。

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