現役のエンジニアが解説!電圧、電流、抵抗とは?

電気・制御

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)

まとめ

・オームの法則で考える

 公式:V=R×I

・電流を大きくしたいとき

 電圧(V)を大きくする、または抵抗(R)を小さくする。

・電圧を大きくしたいとき

 電流(I)または抵抗(R)を大きくする

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