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。

🐧 見習いペン太:「電圧と電流、いつもどっちがどっちか混乱します…」
🦔 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!」
⚡ 先に結論だけ言うと
  • 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

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。

電気を水の流れでイメージした図

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×RP=E²÷R とも表せます。

オームの法則と電力の関係式

ここがポイント
「E=I×R」を起点に、I=E÷R/R=E÷I が導けます。電力は P=E×I。この2式で基本計算はほぼ対応できます。

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。

⚙️ オームの法則・電力 計算ツール

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。

2つの値を入れて計算してください。

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。

よく使う電気の単位の一覧

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。

まとめ

電気の基本(電圧・電流・抵抗)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

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