09/10/08 オームの法則を理屈で覚えよう②
- カテゴリ:勉強
- 2009/10/08 00:00:43
まず、そもそも「電流」「電圧」「抵抗」とはなんぞや?
という話をしたいと思います。
「電流」とは、文字通り、電気の流れのことです。
なんのひねりもありませんw
実際には、自由電子の流れの逆に相当していて
もっと厳密な定義があるんですが(「愛はセブン」っていう公式が)
まぁ、中学生の段階じゃどうでもいい話ですね。
とにかく、「電気の流れそのもの」だと捉えてくれれば結構です。
では、「電圧」とはなにか?というと、
電気の流れを発生させる、つまり「電流」を生じさせるものです。
例えば、いくら導線をつないでも
電池のように電圧をかけられるものが繋がっていないと
電気って流れないでしょ?
すなわち、電圧がないと電流は発生しないんです。
それでは、「抵抗」とはなにか?というと、
今度は逆に電気の流れをせきとめる、つまり「電流」を妨げようとするものです。
例えば、って例えが難しいんですが、
まぁ、人間で例えてみましょう。
私たち人間は、空気中だったら何の苦労もなく動けますよね。
でも、水の中だとどうですか?
空気中と同じような動作で動くことは困難でしょう?
やったとしても、空気中と比べてかなりの力を使います。
それと同じようなことが、電気にも起こるんです。
電気は導線の中なら、我々が空気の中を自由に動けるように
何の障害もなく流れます。
しかし、電気抵抗の中では、我々が水の中では思うように動けないように
電気は進行方向から妨害を受けながら流れます。
それが、「抵抗」の一単語で表されているんですね。
まとめてみると、
「電流」=電気の流れそのもの
「電圧」=「電流」を発生させるもの
「抵抗」=「電流」を妨害するもの
というわけです。
ここでちょっと考えてみましょう。
「電圧」が「電流」を発生させるものだとするなら
「電圧」の大きさが大きければ大きいほど、
「電流」の大きさは大きくなりますよね。
このとき、「抵抗」の大きさを固定して
「電圧」の大きさを2倍、3倍、4倍・・・としていくと
それに伴って「電流」の大きさは2倍、3倍、4倍・・・となっていくので
「電流」と「電圧」の間には比例の関係が成り立ちます。
逆に、「抵抗」=「電流」を妨害するものだとするなら
「抵抗」の大きさが大きければ大きいほど、
「電流」の大きさは小さくなりますよね。
このとき、「電圧」の大きさを固定して
「抵抗」の大きさを2倍、3倍、4倍・・・としていくと
それに伴って「電流」の大きさは1/2(2分の1)倍、1/3倍、1/4倍・・・となっていくので
「電流」と「抵抗」の間には反比例の関係が成り立ちます。
・・・はい!
これでオームの法則が成り立ちました!
どういうこと?と思っていらっしゃるなら
もう一度、オームの法則の公式を見てみましょう。
I = V / R
これですね。
もし、R(抵抗)が一定の値、例えば2であるとき
I = 1/2 * V
ですね。
これって、「電流」と「電圧」の間に
比例の関係が成り立っていることを表しますよね。
数学でやったと思うんですけど。
逆に、V(電圧)が一定の値、例えば3であるとき
I = 3 / R
ですね。
こちらの場合、「電流」と「抵抗」の間に
反比例の関係が成り立っていることを表しますよね。
オームの法則というのはこういうものです。
ご理解いただけましたか?
あるいはこういう覚え方でもいいかもしれません。
とにかくオームの法則は
I = (分子) / (分母)
の形をしていると。
ここで(分子)の値が大きくなると、I(電流)の値は大きくなり、
(分母)の値が大きくなると、I(電流)の値は小さくなることから、
(分子)に「電圧V」がきて(分母)に「抵抗R」がくると。
これは、おそらく初めて習った物事の考え方ですから
慣れるまでに時間が掛かると思います。
しかし、いったんこの感覚に慣れると
驚くほど簡単な分野に早変わりします。
だからそのときまでファイト!
以上です。
それで、読者の人がその数式(非常に基礎的なもの)を見て理解しているものとして、いつも独断と偏見で記事を書いているのですが、
鶏さんのようにこんな丁寧に書くことは僕には無理で、いつも感心しています。
今度、中学生の子供に読ませますね。
でも、なんて、懐かしい。
この分野の大学に行ってたなんて、お母さん友達には、内緒。
フレミング右手の法則とか。左手の法則とか。
高校、大学と、もう少しまじめに勉強しておけば良かったなぁと猛省するおばちゃんなのでした。 ^^;
私はほとんど忘れてしまった ^^”
私は非常に混乱しやすい(法則の公式)
時間的にも今日の朝見れたので、テスト対策につかえました><◇
計算のほうも結構とけてきて…◆
こんなに詳しく、細かくそれでいてわかりやすい説明ありがとうございましたv
鶏さんのおかげで理科の点数あがりました↑↑笑
めちゃわかりやすく簡単に説明するにはすごい疲れました…よね?
迷惑かけてすみません><;
でもすんごい助かりました…!
ありがとうございました´`v
あたし文系なの(*ノωノ)
灰色のベスト・・・学らん・・・・?
わかんないΣ(・ω・ノ)ノ!
あたしは日大だったわ♬