式
オームの法則は回路の3つの基本量を結びつけます。
V = I × R
Vは電圧(ボルト)、Iは電流(アンペア)、Rは抵抗(オーム、Ω)です。変形するとI = V ÷ R、R = V ÷ Iとなり、2つがわかれば3つ目が求まります。
電力
熱に変わる電力(ワット)も同じ量から求まります。
P = V × I = I² × R = V² ÷ R
計算例
12 Vの電源に220 Ωの抵抗をつなぎます。
- 電流:I = 12 ÷ 220 = 0.0545 A、つまり54.5 mA。
- 電力:P = 12 × 0.0545 = 0.65 W。
一般的な1/4 Wの抵抗では過熱します。消費する電力の約2倍以上の定格を選ぶので、1 W以上の部品にします。
電圧を求める
470 Ωの抵抗に20 mA流れると、両端の電圧はV = 0.020 × 470 = 9.4 Vです。LEDの電流を決める直列抵抗もこの考え方で、R = (電源電圧 − LEDの電圧) ÷ 電流です。
直列と並列
- 直列:抵抗は足し算です。100 Ω + 220 Ω = 320 Ω。
- 並列:1 ÷ R = 1 ÷ R1 + 1 ÷ R2。100 Ωを2本並列にすると50 Ωです。
使える範囲
オームの法則は、温度が一定の抵抗や電線で成り立ちます。LED、ダイオード、電球は比例しません。コイルやコンデンサーのある交流回路では抵抗はインピーダンスになり、周波数にも左右されます。
計算ツール
オームの法則の計算は、2つの値から残りの値と電力を求めます。よく使う回路には分圧回路の計算、LED抵抗の計算、直列・並列抵抗の計算があります。