電気を理解するには最も基本的な電圧、電流、抵抗の理解が必要不可欠。分かりやすく解説！

2020年8月15日2024年1月22日

これから電気の仕事を始めようとしている方はまず電気の基本となる電圧､電流､抵抗を理解しなくてはいけません。

基礎を理解せずに次々進んで行くと段々とわからなくなってしまいます。

この基本的な部分を理解する事で応用にも対応できるようになるのでしっかり覚えておきましょう。

今回はこの電圧､電流､抵抗について分かりやすく解説していきたいと思います。

⇒PLCやシーケンス制御､電気保全について私が実際使用して学んだものを『電気エンジニアが教える！技術を学べるおすすめ参考書』で紹介しているのでこちらもぜひご覧ください。

1. 電圧､電流、抵抗とは
2. 直列回路
3. 並列回路
4. 直並列回路
5. 公式まとめ

電圧､電流、抵抗とは

【電圧】

2点間の電位差のことで､単位は『V(ボルト)』で表す。

例えば一般家庭であれば100V(非接地側)と0V(接地側)の間には電圧の差(電位差)があるので電圧が発生する。

【電流】

電流はその電圧によって流れた電気の量のことで単位は『A(アンペア)』で表す。

例えば大きな段差がある川があるとします。この段差の高さが電圧となり､段差があることで水も流れます。この水の量が電流となります。

【抵抗】

電流の流れにくさを表した数値のことで単位は『Ω(オーム)』で表す。

例えば100Ωと200Ωの抵抗だと大きい200Ωの方が電流が流れにくくなります。

電圧､電流､抵抗を組み合わせた回路が下記のようになります。

まず電流を流すにはオームの法則からも分かるように『抵抗』『電圧』どちらか1個でもなくなると電流は流れません。

ですので電圧をかけても抵抗がないと全く流れないのです。

わかりやすく言うと車のバッテリーは直流電源なので上記のような回路となります。

抵抗が車のランプだと思えば分かりやすいかと思います。

ランプの抵抗がないと電流が流れないのです。

一連の流れとしては電位差により電圧が発生し､その電位差により＋から－方向に電流が流れることでランプなどの抵抗負荷が点灯します。
電圧､電流､抵抗の関係はこのようになっているのでしっかり覚えておきましょう。

直列回路

抵抗の直列回路は下記のような回路となります。

各抵抗をこのように直列に接続すると各抵抗にかかる電圧はV₁=IR₁、V₂=IR₂、V₃=IR₃となります。

直列回路の場合はVとRどちらも足したものとなり､結果､V=V₁+V₂+V₃となり､合成抵抗もR=R₁+R₂+R₃となります。

直列回路の電流は各抵抗それぞれ同じ値となり､式としてはI=V/RなのでI=V/R=V₁+V₂+V₃/R₁+R₂+R₃となります。

直列回路の場合電圧は各抵抗にかかる電圧をそれぞれ足していくと電源電圧となり､電流は各抵抗それぞれに同じ電流が流れると覚えておいてください。
基本を覚えておけばあとは当てはめると答えが出るので､まずはしっかり基本部分理解してくださいね。
ちなみに使用例としてトラックの場合12Vのバッテリーを2個直列に接続しているので2個足すことで24Vの電源として使用しています。
直列にすると電圧が足されるのです。