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電気の基礎

Last-modified: 2009-09-25 (金) 01:35:13

ここでは、中高の物理を知らない、忘れたって人に簡単に電気について説明します。

  電圧、電流について(未校正) Edit

 

電気、という表現は電荷、電流、エネルギーなどいろいろ指す場合がるので避けます

金属中には自由電子と呼ばれる負の粒子が存在します。金属自体を
構成する粒子よりも小さく、電子は金属内を自由に動き回ることができます。

この電子の流れが電流です。

 

ここでこの電子を動かすことを考えてみましょう。

注:あくまで例えであり厳密には正しくない場合があります。

 

ペットボトルの中に水を入れ、キャップにホースをつけ、ボトルに
圧力をかけると圧力に比例して、ホースから水は吹きだしますよね?
これを電子に行い、電子を動かしたときの圧力を電圧と呼びます。電圧が高いほうから低い方に電流は流れます。

 

ここで重要なのは、電源(電池など)は圧力を作りだすだけで、
電子を供給するわけではありません。電子は回路全体を考慮したとき常に一定数を保ちます。

 

次に、さっきの例えの水の場合、圧力に比例して水の流れが早くなりますね?電流も同じです。
電圧、電流以外の条件が同じ場合、電圧に比例して電流は大きくなります。
(これにそぐわないものもありますがここではカットします)

 

また、ホースの中に小さな水車(抵抗)をつけてみると、そこで水車が回るかわりに水圧は減少します。
つまり、水車(抵抗、LEDなど)は水圧(電圧)の差で生じる電流によるエネルギーを消費(発熱、点灯など)するのです。

 

結果、電流は電圧に比例し、抵抗の大きさに反比例することがわかります。
これをオームの法則といいます。

 

オームの法則:電圧V=抵抗Ω×電流A

 

従って電圧と抵抗を決めることで、流れる電流がわかり、
逆に流したい電流と抵抗値から電圧を計算できます。

 

そこに流れる電流を求めたい、そこに存在する抵抗値を求めたい、などの時はオームの法則を転回させて

 

オームの法則:電流A=電圧V÷抵抗Ω

オームの法則:抵抗Ω=電圧V÷電流A

 

とすればOK。