現役のエンジニアが解説!電圧、電流、抵抗とは?

電気・制御
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この記事でわかること
  • 電圧、電流、抵抗の基本を「水のイメージ」で直感的に理解しオームの法則へつなげる
  • V/R/Iそれぞれの役割を整理できる
  • FA現場での使いどころ一次側MCCBでメーカーに確認すべき項目総負荷での選定手順・落とし穴まで分かる

最初にイメージしておくこと

まず次のことを簡単に覚えましょう。

  • 電圧・・・電気の圧力のこと。
  • 電流・・・電気の流れる量を表しています。
  • 抵抗・・・電気が流れにくくなる物のこと。

つまり電圧が高いほど多くの電流を流すことができるということになります。

ただ電気は目で見えないので、そう言われても理解できないですよね。

電気を水で考えよう

まずは水と同じように考えることができるので水でイメージしてください。

下図のように水を貯めたタンクから配管を通して水を出したいとします。

そして電圧、電流、抵抗を次のようにイメージしてください。

  • 電圧=水圧
    つまりタンクから水を押す力(上から手でも何でもいいので押している力と考えてください)
  • 電流=水量
    つまり配管を通る水の量です
  • 抵抗=配管の太さ
    配管が狭いと水って流れにくいよね?ってことです。

配管のサイズが変わらないとして、タンクから水を押す力だけを大きくした場合、
当たり前ですが配管を通る水の量は多くなりますよね。

電気で考えよう

これは電気でも同じことですので、先ほどの逆で考えます。

  • タンクから水を押す力(水圧)=電圧
  • 配管を通る水の量=電流
  • 配管の太さ=抵抗

式から理解していきましょう。

V:電圧、I:電流、R:抵抗とした場合、

オームの法則(V=RI)から

V=RIを変換してV÷R=I

抵抗Rを仮に固定で1(Ω)とした場合、電圧Vが大きければ大きいほど電流Iは大きくなります。
水のイメージ図と例から理解していきましょう。

例1)抵抗1Ω、電圧100vの場合

   V÷R=I

   100÷1=100 I=100(A:アンペア)

例2)抵抗1Ω、電圧200vの場合

   V÷R=I

   200÷1=200 I=200(A:アンペア)

例3)抵抗1Ω、電圧400vの場合、

   V÷R=I

   400÷1=400 I=400(A:アンペア)

つまり抵抗が同じである場合、電気を流す量(電流)を大きくしたいときは
電圧を大きくするということです。

また電圧が同じで抵抗を高くした場合、流れる電流は小さくなります。

例1)抵抗1Ω、電圧100vの場合

   V÷R=I

   100÷1=100 I=100(A:アンペア)

例2)抵抗2Ω、電圧100vの場合

   V÷R=I

   100÷2=50 I=50(A:アンペア)

例3)抵抗3Ω、電圧100vの場合、

   V÷R=I

   100÷3=33.33・・・ I≒33.3(A:アンペア)

その上でオームの法則を覚えておく

電圧・電流・抵抗の関係を論理的に結ぶのが オームの法則 です:

V = R × I
(電圧 = 抵抗 × 電流)

この式は現場で非常によく使われます。

この式のポイント

抑えておくべきポイントは以下2点!!

 ①抵抗が一定の場合、電圧が大きいと電流が増える

 ②電圧を一定に保ちたいときは、負荷(抵抗)を管理することが重要

この性質は、たとえばセンサー電源回路や制御盤内の電圧降下対策などで頻出します。

実務での使用機会・・・FA現場では実は少ない

オームの法則分からないとまったく仕事にならないんじゃ。。。。。

実はそんなことはありません。

実務ではオームの法則よりもワット[W]、ブイエー[VA]と呼ばれる容量から電流値を計算することの方が圧倒的に多いです。
理由があります。抵抗は基盤で多く使われており、我々はその基盤がすでに組み込まれたコントローラや電源を使用して生産設備を動かすからです。

つまり一番多く検討することは

コントローラー等の制御機器を使用するための電圧、電流を確保できるかどうか

コントローラと言った制御機器にはすでに「電圧はいくつを使用できるか」「そのときに流れる電流値はいくつか」が明示されています。

我々はそれを満たすことを考えることの方が圧倒的に多いです。

まとめ:電圧・電流・抵抗を「使える知識」にする

とは言いつつ、基礎は当たり前に理解しておかないと会話が成り立たない場合があるのも事実です。

そんなことが内容に今回の記事の内容は理解しておきましょう。

本記事で解説した内容をまとめます:

  • 電圧・電流・抵抗の基本は「押す力・流れる量・流れにくさ」でイメージする。
  • オームの法則(V = R × I)は現場でも基本原理として使われる。

この基礎は、単に「覚える理屈」ではなく、設計・保全・評価を行う現役技術者にとって必要な知識 です。

万が一使う機会が来るかも?しれないので理解しておきましょう。


本記事は学習目的の情報提供です。実際の電気工事・配線・遮断器選定・盤改造は、法令・社内基準に従い、有資格者および責任者の管理下で実施してください。現場条件により最適解は変わるため、必ずメーカー仕様書・設計基準・安全規程を確認のうえ判断してください。

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