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。
- 並列部分: (10×30)/(10+30) = 300/40 = 7.5Ω
- 全体: 7.5 + 7.5 = 15Ω
- 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。