電気設計の解説｜電気の基本（電圧・電流・抵抗）とオームの法則について詳しく解説
電気は目に見えませんが、性質を 水の流れ にたとえると、電圧・電流・抵抗の関係がぐっと分かりやすくなります。本記事では、3つの基本量とオームの法則・電力の式を図解で整理し、その場で試せる計算ツールも用意しました。
🦔 はりた：「水でイメージしよう。電圧＝水圧、電流＝水の流れ、抵抗＝流れを邪魔する石。水圧が高く石が小さいほど、よく流れる＝電流が大きい、ってこと」
🐧 見習いペン太：「一気に腑に落ちました！」
- 電圧 E［V］＝水圧／電流 I［A］＝水の流れ／抵抗 R［Ω］＝流れにくさ
- オームの法則：E＝I×R（I＝E÷R、R＝E÷I）
- 電力 P［W］＝E×I（＝I²R＝E²÷R）／電力量［Wh］＝P×時間
✔ 電気を水の流れでイメージする
✔ オームの法則と電力の式
✔ オームの法則 計算ツール
✔ よく使う電気の単位
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ペン太
ハリタこの3つ、すぐ答えられますか
- 電圧・電流・抵抗は、それぞれ何にたとえると分かりやすいか
- 電流を求めたいとき、オームの法則をどう変形するか
- 電力と電力量は、何が違うのか
電気を水の流れでイメージする
電流 I［A］は水の流れ、電圧 E［V］は水を流す力（水圧）、抵抗 R［Ω］は流れを妨げる石にあたります。電力 P［W］は水車を回す力＝電気がする仕事の大きさです。電圧が高く、抵抗が小さいほど、電流は大きくなります。
ペン太
ハリタ| 電気の量 | 記号と単位 | 水のたとえ |
|---|---|---|
| 電圧 | E［V］ | 水を流す力（水圧） |
| 電流 | I［A］ | 水の流れ |
| 抵抗 | R［Ω］ | 流れを妨げる石 |
| 電力 | P［W］ | 水車を回す力 |
- 電流は水の流れ、電圧は水を流す力（水圧）、抵抗は流れを妨げる石
- 電力は水車を回す力。電気がする仕事の大きさにあたる
- 電圧が高く、抵抗が小さいほど、電流は大きくなる
オームの法則と電力の式
電圧・電流・抵抗の関係が オームの法則（E＝I×R） です。三角形で覚えると、求めたい文字を隠した形がそのまま式になります。電力は P＝E×I で、オームの法則を代入すれば P＝I²×R・P＝E²÷R とも表せます。
| 求めたいもの | 使う式 | 分かっている必要があるもの |
|---|---|---|
| 電圧 E | E＝I×R | 電流と抵抗 |
| 電流 I | I＝E÷R | 電圧と抵抗 |
| 抵抗 R | R＝E÷I | 電圧と電流 |
| 電力 P | P＝E×I | 電圧と電流 |
| 電力 P | P＝I²×R | 電流と抵抗 |
| 電力 P | P＝E²÷R | 電圧と抵抗 |
| 電力量 | P×使用時間［Wh］ | 電力と使った時間 |
- オームの法則は E＝I×R。三角形で覚えると変形に迷わない
- 電力は P＝E×I。代入すれば P＝I²×R、P＝E²÷R とも書ける
- 3つのうち2つが分かれば、残り1つは必ず計算できる
オームの法則 計算ツール
電圧・電流・抵抗のうち2つを入力すると、残りの値と電力を計算します。
3つのうち 2つ を入力して「計算」を押すと、残りの値と電力を求めます。
よく使う電気の単位
電圧E＝V、電流I＝A、電力P＝W、抵抗R＝Ω。使った電力の量は 電力量［Wh］（電力×使用時間）で表します。
| 量 | 記号 | 単位 | 読み方 |
|---|---|---|---|
| 電圧 | E | V | ボルト |
| 電流 | I | A | アンペア |
| 電力 | P | W | ワット |
| 抵抗 | R | Ω | オーム |
| 電力量 | ー | Wh | ワットアワー |
- 電圧はV、電流はA、電力はW、抵抗はΩ
- 使った電力の量は電力量［Wh］で表す
- 電力量＝電力×使用時間
よくある質問（FAQ）
Q. 電圧・電流・抵抗の関係は？
A. オームの法則で表され、電圧E＝電流I×抵抗R です。変形すると I＝E÷R、R＝E÷I となり、2つが分かれば残り1つを計算できます。
Q. 電力はどう求めますか？
A. 電力P＝電圧E×電流I で求めます。オームの法則を使えば P＝I²×R や P＝E²÷R とも書けます。単位はW（ワット）です。
Q. 電力と電力量の違いは？
A. 電力（W）は一瞬の仕事の大きさ、電力量（Wh）は使った電力の量です。電力量＝電力P×使用時間t で求めます。
Q. なぜ電気は水にたとえられるのですか？
A. 電圧を水圧、電流を水の流れ、抵抗を流れを妨げる石にたとえると直感的に理解できるためです。水圧（電圧）が高く石（抵抗）が小さいほど、流れ（電流）は大きくなります。
ペン太
ハリタまとめ
電気の基本（電圧・電流・抵抗）の要点：
結論です。電圧を水圧、電流を水の流れ、抵抗を石とイメージすれば、3つの関係はそのまま E＝I×R に対応します。ここに電力の P＝E×I を足せば、実務で使う式はほぼ揃います。
| やりたいこと | 使う式 | ひとこと |
|---|---|---|
| 電流を求める | I＝E÷R | 電圧が高く抵抗が小さいほど大きくなる |
| 抵抗を求める | R＝E÷I | 測った電圧と電流から逆算する |
| 電力を求める | P＝E×I | 電流と抵抗しか分からなければ I²×R |
| 電力量を求める | P×使用時間 | 単位はWh。電気代の話はこちら側 |
| 単位を確かめる | V・A・W・Ω | 記号はE・I・P・R |
この記事の要点
- 水のたとえ：電圧＝水圧／電流＝流れ／抵抗＝石／電力＝水車
- オームの法則：E＝I×R（I＝E÷R、R＝E÷I）
- 電力：P＝E×I（＝I²R＝E²÷R）／電力量＝P×時間［Wh］
- 単位：E＝V、I＝A、P＝W、R＝Ω
つまずいたら戻るところ
- 3つのうち2つが分かれば、残りは必ず求められる
- 三角形の図で、求めたい文字を隠した形がそのまま式になる
- 電力（W）は一瞬の仕事の大きさ、電力量（Wh）は使った量
電気の基本は、覚える式そのものは多くありません。むしろ、どの式をいつ使うかで迷うほうが多いはずです。水のたとえに一度戻れば、E＝I×R がどちらの向きの話なのかは自然と見えてきます。手を動かして確かめたいときは、この記事の計算ツールを使ってみてください。
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