オームの法則 電流計算とは?
このツールは、電圧 V と抵抗 R を入力するだけで、オームの法則 \(I = V / R\) から電流 I を求める計算機です。オームの法則は電気回路における普遍的な関係式であり、国や地域による違いはありません。そのため本計算機はどこでも同じように使えます。電圧と抵抗を入力し、それぞれの単位接頭辞を選ぶと、キロアンペア(kA)からナノアンペア(nA)まで、よく使われる5段階のスケールで電流が表示されます。
使い方
まず 電圧 V を入力し、単位を選びます(メガボルトMVからナノボルトnVまで。初期値はボルトV)。次に 抵抗 R を入力し、単位を選びます(ギガオームからマイクロオームまで。初期値はオーム)。計算機は入力値にそれぞれの接頭辞の係数を掛けてSI単位のボルトとオームに換算し、割り算を行って電流を表示します。電圧にはマイナスの値も入力でき、その場合は電流の向きが逆になるだけです。抵抗は0より大きい値でなければなりません。
計算式の解説
オームの法則では、電流は電圧に比例し、抵抗に反比例します。すなわち $$I = \frac{\text{Voltage }V \times \text{V unit}}{\text{Resistance }R \times \text{R unit}}$$ です。内部では次のように正規化しています。\(V_{SI} = V \times \text{電圧の係数}\)、\(R_{SI} = R \times \text{抵抗の係数}\) として、\(I_{SI} = V_{SI} / R_{SI}\)(単位アンペア)を求めます。得られたアンペア値は、各出力単位のSI係数で換算し直して表示されます(例:ミリアンペア \(= I_{SI} \times 1000\))。
計算例
V = 200 V、R = 100 Ω のとき、$$I = \frac{200}{100} = 2\ \text{A}$$ となります。これは 0.002 kA、2 A、2000 mA、2,000,000 µA、2,000,000,000 nA に相当します。入力の単位を変えて 5 kV を 2 kΩ にかけた場合は、\(5000 / 2000 = 2.5\ \text{A}\) となります。
よくある質問(FAQ)
抵抗が0のときはどうなりますか? 0での割り算は定義できません。物理的には抵抗0の短絡では電流が無限大に向かうため、計算機は数値ではなくエラーを表示します。
電圧にマイナスの値を入力できますか? はい。マイナスの電圧を入力すると電流もマイナスになり、これは慣例上の電流が逆向きに流れることを意味します。
オームの法則は常に成り立ちますか? 理想的なオーム性(線形)の抵抗器に対しては厳密に成り立ちます。ダイオードやフィラメント電球などの実際の部品は非オーム性なので、この計算はあくまで理想化した目安としてお使いください。