オームの法則

豆電球と電池を導線に接続すると、電球が点灯します。これは導線に沿って( – )電荷を帯びた自由電子が移動するためであるが、このような電荷の流れを電流といいます。
電流を水の流れに例えるて説明すれば理解しやすいです。電流は一定時間の間に流れていく水の量に例えることができます。水が流れるためには、どこかで押してくれる圧力がかかるなければならないが、これは電圧に例えることができます。水の流れを妨害する性質は、抵抗になります。

回路に流れる電流の強さは、電圧に比例し、抵抗に反比例します。電流の強さを「I」、電圧を「V」、電気抵抗を「R」とするとき、これらの間の関係を次の式で表すことができますが、これをオームの法則と呼びます。

\[ \begin{align} 電流\; &∝\; \frac { 電圧 }{ 抵抗} \\ I\; &∝\; \frac { V }{ R } \end{align} \]

オームの法則のアナロジー

歯磨き粉を絞る場合を考えてみましょう。歯磨き粉を押す力は「電圧」、歯磨き粉の狭い穴は「抵抗」、流れ出る歯磨き粉の量は「電流」と考えることができます。

歯磨き粉のチューブを強く押すと歯磨き粉がよく出てきます。(\(電流 ∝ 電圧\))
歯磨き粉出る穴が狭いほど歯磨き粉がよく出ません。 (\( 電流 \; \propto \; \frac { 1 }{ 抵抗} \))

감전

感電は体に電流が流れて発生します。感電は体の二つの部分の間に電圧差がある場合に発生します。電流は、電流が流れやすいところ(電気抵抗が小さいところ)に通過しようとする性質があります。通常の土地と足の間には、抵抗が大きいので、体を傷つけるほど大きな電流が流れません。しかし、体が濡れている場合は、体の電気抵抗が小さくなって大きな電流が流れることができるようになります。風呂に入りながら、電気製品を触ることは絶対に禁止する必要があります。


  • 0.001 A ~ 電流の流れを身に感じることができます。
  • 0.005 A ~ 痛みました。
  • 0.01 A ~ 筋肉の収縮を起こします。
  • 0.015 A ~ 筋肉が麻痺されます。
  • 0.07 A ~ 心臓に影響を与えます。これより大きな電流は致命的です。(Conceptual physics 7th Edition – Paul G. Hewitt)