【Circuit Simulator Applet】オームの法則をシミュレーションでわかりやすく解説

今回は電気回路を設計するうえで必須の知識となるオームの法則を、Circuit Simulator Applet上でシミュレーションしながらわかりやすく解説します。

オームの法則を理解すると、回路設計で適切な電圧、抵抗、電流の設定ができるようになり、
LEDやモータ等の負荷に適切な動作をさせる際に役立ちます。

目次

Circuit Simulator Applet

Circuit Simulator Appletの概要については以下の記事を参考にしてください。

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オームの法則

オームの法則の動作確認用のサンプル回路を用意しました。
実際に動きを見ながら進めていくと理解しやすいです。

サンプル回路を開いたら、次の動画のように抵抗値と電圧値を変更してみましょう。
値に応じて電流計の電流値が変わることを確認できます。

動画のように、電流値は電圧値と抵抗値から算出することができます。
計算式は次の通りです。

$$\large{電流[A] = \frac{電圧[V]}{抵抗[Ω]}}$$

このような電圧、抵抗、電流の関係を示したものがオームの法則です。

オームの法則によって、電圧、抵抗、電流のうち、2つがわかっていれば、残る1つを算出することができます。


ご自身で計算した通りの結果になるかどうか、シミュレータ上の電圧値、抵抗値を変更して確認してみてください。

補足

以降は必要に応じて覚えましょう。

単位の読み方は次の通りです。

V : ボルト
   電圧値の単位
   由来はイタリアの物理学者ボルタ
Ω : オーム
   抵抗値の単位
   由来はドイツの物理学者オーム
A : アンペア
   電流値の単位
   由来はフランスの物理学者アンペール

また、電圧、抵抗、電流は、それぞれ次の記号に置き換えられます。

電圧 : V または E
    由来は電位差を表すVoltage
       起電力を表すElectromotive force
抵抗 : R
    由来は抵抗を表すResistance
電流 : I
    由来は電流の強さを表すIntensity of electric current

オームの法則についても次のように記載されることが多いです。

$$V=RI$$

大きさを表す単位(接頭辞)は次の通りです。
回路設計に必要そうなものを抜粋しています。
kΩ(キロオーム)、mV(ミリボルト)のように記載します。

記号 読み 10n 十進表記 備考
G ギガ  (giga) 109 1 000 000 000  
M メガ  (mega) 106 1 000 000  
k キロ  (kilo) 103 1 000  
m ミリ  (milli) 10-3 0.001  
μ マイクロ(micro) 10-6 0.000 001 uと表すこともある
n ナノ  (nano) 10-9 0.000 000 001  
p ピコ  (pico) 10-12 0.000 000 000 001  

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