オームの法則

電圧 V [V]、電流 I [A]、抵抗 R [Ω] の関係は次の1本の式で表せます。

V = I × R(変形して I = V ÷ R、R = V ÷ I)

例: 20Ω の抵抗に 100V を加えると、I = 100 ÷ 20 = 5A

学科試験の計算問題は、この式と合成抵抗の組み合わせでほとんど解けます。

直列回路と並列回路

観点 直列 並列
合成抵抗 R = R₁ + R₂(足し算) R = (R₁×R₂)/(R₁+R₂)(和分の積)
電流 どこも同じ 抵抗に反比例して分かれる(分流)
電圧 抵抗に比例して分かれる(分圧) どこも同じ
  • 同じ値の抵抗を2個並列にすると、合成抵抗は半分になる(例: 10Ωと10Ω → 5Ω)
  • 「和分の積」は2個ずつしか使えない。3個以上は2個ずつ順番に計算する

試験によく出るパターン

例題: 10Ω と 30Ω を並列にし、その回路に 7.5Ω を直列につないで 60V を加えたとき、 回路全体に流れる電流は。

  1. 並列部分: (10×30)/(10+30) = 300/40 = 7.5Ω
  2. 全体: 7.5 + 7.5 = 15Ω
  3. I = 60 ÷ 15 = 4A

「並列を先に計算 → 直列を足す → オームの法則」の3ステップが定石です。

電力・電力量もセットで

  • 電力 P = V × I = I²R = V²/R [W]
  • 電力量 W = P × t [Wh](t は時間)
  • 発熱量 Q [kJ] = 3600 × P[kW] × t[h]

学科の計算問題は例年10問程度で、捨てても合格は可能ですが、オームの法則と合成抵抗だけでも 取れるようにしておくと合格がぐっと安定します。まずはアプリの基礎理論の問題で 計算の型を反復しましょう。