中学理科中学2年生物理

オームの法則(V=RI)|電流・電圧・抵抗の求め方【中2理科】

中2理科でつまずく「オームの法則」を、数学の比例(y=ax)とつなげて図解。電圧V=抵抗R×電流I の意味、電流と電圧が比例することをグラフで、公式の変形(V=RI/I=V÷R/R=V÷I)を関係三角形で。例題と練習でわかります。

このページのゴール

オームの法則 V=RI の意味(電流と電圧は比例し、抵抗が比例定数)を理解し、電圧・電流・抵抗を公式の変形で求められるようになる。

「V=RI って、どれをかけてどれを割るんだっけ?」——オームの法則は中2理科でつまずきやすい単元ですが、じつは数学で習った**比例(一次関数 y=ax)**とまったく同じ考え方です。電流と電圧が比例することがグラフで見えれば、公式を丸暗記しなくても式を作れます。

オームの法則(V=RI)

やり方

  1. 電圧 V(ボルト V)、抵抗 R(オーム Ω)、電流 I(アンペア A)の3つを区別する。
  2. 関係はいつでも 電圧 = 抵抗 × 電流。式で書くと V = RI
  3. 求めたいものに合わせて変形(次の「公式の変形」で説明)。

たとえば、抵抗 2020 Ω に 0.30.3 A の電流が流れているときの電圧は、

V=R×I=20×0.3=6V = R \times I = 20 \times 0.3 = 6

電圧は 6 V です。

どうして電流と電圧は「比例」なの?

抵抗が同じ(一定)のとき、電圧を2倍にすれば電流も2倍になります。電圧を 11 V、22 V、33 V… と上げていくと、電流もきれいに同じ割合で増えていく——これが「比例」です。

横軸に電圧、縦軸に電流をとってグラフにすると、原点を通る1本の直線になります。

電圧V電流IO2V→2倍傾き=抵抗R

直線の傾き(電圧をどれだけ上げると電流がどれだけ増えるか)が、その回路の抵抗 R にあたると考えると分かりやすいです。抵抗が大きいほど電流は流れにくく、グラフの直線はねかせた(傾きがゆるい)形になります。

コツ

「比例」だから、表で確かめられます。抵抗 2020 Ω のとき、電圧 22 V で電流 0.10.1 A、44 V で 0.20.2 A、66 V で 0.30.3 A …。電圧を2倍・3倍にすると電流も2倍・3倍。**電圧 ÷ 電流 はいつも同じ値(=抵抗)**になります。

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セナ

電圧が大きいほど抵抗も大きくなる、ってことだよね?

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ホクト先生

そこが勘ちがいしやすいところ! 抵抗は電圧で変わらないんだ。同じ抵抗(同じ部品)なら値は決まっていて、変わるのは「電圧を上げると電流が増える」という関係のほう。抵抗はグラフの“傾き”で、いつも一定。電圧と一緒に増えるのは電流だよ。

理解チェック①

数学の「比例・一次関数」とまったく同じ

じつはオームの法則は、数学で習った**比例(一次関数 y=ax)**そのものです。記号を置きかえるだけで重なります。

数学理科y = a xV = R Ia=比例定数R=抵抗y→V x→I a→R(傾き)

数学の y=axy = ax で、yy が電圧 VVxx が電流 II、比例定数 aa が抵抗 RR にあたります。だからグラフが原点を通る直線で、その傾き a が抵抗 R——これは中2数学の一次関数とグラフでやったことと同じ。理科と数学は別々に覚えなくて大丈夫です。

コツ

数学で「比例定数 = y ÷ x」を求めたのと同じく、理科では 抵抗 R = 電圧 V ÷ 電流 I。グラフ上の1点(電圧と電流の組)が分かれば、傾き=抵抗が計算できます。

理解チェック②

電流・抵抗を求める(公式の変形)

「V = RI」から、求めたいものに合わせて式を変えられます。下の三角形が便利です(密度の三角形と同じ使い方)。

電圧VR抵抗I電流横並び=かける/上÷下=わる

やり方

  • 電圧を求めるV=R×IV = R \times I
  • 電流を求めるI=V÷RI = V \div R
  • 抵抗を求めるR=V÷IR = V \div I

たとえば、電圧 66 V を抵抗 3030 Ω にかけると、電流は 6÷30=0.26\div 30 = 0.2 A。電圧 99 V で電流 0.30.3 A が流れた回路の抵抗は 9÷0.3=309\div 0.3 = 30 Ω です。

理解チェック③

よくある間違い

よくある間違い

まちがい

電流を求めるのに、電圧と抵抗をかけてしまう(6×15=906\times 15 = 90)→ 90 A はあり得ない大きさ

正しい

電流 = 電圧 ÷ 抵抗(6÷15=0.46\div 15 = 0.4)→ 0.4 A

迷ったら、まず基本の V = RI を書き、求めたい文字だけを残すように変形します(電流なら両辺を RR で割って I=V÷RI = V\div R)。三角形の図でいえば「かくしたものが答え」。V をかくせば R×IR\times I、I をかくせば V÷RV\div R、R をかくせば V÷IV\div I です。

理解チェック④

やってみよう(練習問題)

✏️ やってみよう①(基本:電圧を求める)

V = R × I で求めましょう。

  1. 抵抗 2525 Ω に 0.20.2 A の電流が流れているときの電圧は?
  2. 抵抗 4040 Ω に 0.50.5 A の電流が流れているときの電圧は?
答えと解説を見る
  1. 25×0.2=525\times 0.2 = 55 V
  2. 40×0.5=2040\times 0.5 = 2020 V

電圧を求めるときは、抵抗と電流をかけます。

✏️ やってみよう②(標準:電流・抵抗を求める)

公式を変形して求めましょう。

  1. 抵抗 3030 Ω に 99 V の電圧をかけたとき、流れる電流は?
  2. 1212 V の電圧で 0.40.4 A の電流が流れた回路の抵抗は?
答えと解説を見る
  1. 電流 = 電圧 ÷ 抵抗 = 9÷30=0.39\div 30 = 0.30.3 A
  2. 抵抗 = 電圧 ÷ 電流 = 12÷0.4=3012\div 0.4 = 3030 Ω

✏️ やってみよう③(応用:比例・グラフを読む)

電流と電圧は比例することを使って考えましょう。

  1. ある抵抗に 22 V の電圧をかけると 0.10.1 A 流れた。同じ抵抗に 66 V をかけると電流は何 A になる?
  2. 横軸に電圧、縦軸に電流をとると、原点を通る直線になった。電圧 44 V のとき電流 0.20.2 A だった。この抵抗(グラフの傾きにあたる値)は?
答えと解説を見る
  1. まず抵抗を求めると R=2÷0.1=20R = 2\div 0.1 = 20 Ω。66 V なら I=6÷20=0.3I = 6\div 20 = 0.30.3 A。 (電圧が 22 V → 66 V と3倍なので、比例より電流も3倍 0.1×3=0.30.1\times 3 = 0.3 A と考えてもOK。)
  2. 抵抗 = 電圧 ÷ 電流 = 4÷0.2=204\div 0.2 = 2020 Ω。グラフの傾きが、その回路の抵抗にあたります。

おうちの方へ

オームの法則のつまずきの正体は、多くが「V・R・I のどれをかけて、どれを割るか」の混乱です。じつはこれは数学の**比例(一次関数 y=ax)**と同じ式で、yVy→VxIx→IaRa→R と対応します。あいまいなら中2数学の一次関数に一度戻ると、グラフの傾き=抵抗という見方がすっと入ります。公式は丸暗記でなく、基本の V=RIV=RI を1つ覚えて変形する形がおすすめです。「抵抗は電圧で変わらない(一定)」「電圧を上げると増えるのは電流」という点も、つまずきやすいので声かけしてあげてください。

オームの法則がわかると、電圧・電流・抵抗の関係が「比例」という1つの考え方ですべて説明できます。理科の電気は、数学の一次関数の力がそのまま武器になります。

📌 1分まとめ(声に出して読もう)

  • オームの法則は 電圧V(V)=抵抗R(Ω)×電流I(A)。式で書くと V=RI
  • 抵抗が一定のとき、電流と電圧は比例する。グラフは原点を通る直線で、傾きが抵抗R。
  • これは数学の 比例・一次関数 y=ax とまったく同じ(a=抵抗R にあたる)。
  • 求めたいものに合わせて変形:V=RII=V÷RR=V÷I
  • 単位は 電圧V=ボルト(V)、電流I=アンペア(A)、抵抗R=オーム(Ω)。

よくある質問

オームの法則とは何ですか?

オームの法則とは、回路に流れる電流と電圧の関係を表す法則で、電圧=抵抗×電流という関係がいつでも成り立ちます。抵抗が一定のとき、電流と電圧は比例します。これは数学で習う比例(一次関数 y=ax)とまったく同じ考え方で、比例定数aにあたるのが抵抗Rです。

オームの法則の公式は何ですか?

公式は「電圧V=抵抗R×電流I」、式で書くとV=RIです。求めたいものに合わせて変形でき、電流はI=V÷R、抵抗はR=V÷Iで求められます。単位は電圧がボルト(V)、電流がアンペア(A)、抵抗がオーム(Ω)です。たとえば抵抗20Ωに0.3Aの電流が流れているとき、電圧は20×0.3=6Vになります。

なぜ電流と電圧は比例するの?

抵抗が同じ(一定)のとき、電圧を2倍にすれば電流も2倍になるからです。電圧を1V、2V、3Vと上げていくと、電流も同じ割合で増えていき、横軸に電圧・縦軸に電流をとったグラフは原点を通る1本の直線になります。この直線の傾きが抵抗Rにあたり、電圧÷電流はいつも同じ値(=抵抗)になります。

電圧を上げると抵抗も大きくなるの?

いいえ、抵抗は電圧では変わりません。同じ抵抗(同じ部品)なら値は決まっていて、電圧を上げたときに増えるのは電流のほうです。グラフでいうと、抵抗は直線の傾きにあたるのでいつも一定です。「電圧と一緒に増えるのは電流」と覚えると勘ちがいを防げます。

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