教科書（物理） 問20：オームの法則

解法

直感的理解

抵抗とは「電流の流れにくさ」を表す量です。同じ電圧をかけても、抵抗が大きいほど流れる電流は小さくなります。電圧と電流がわかっていれば、オームの法則 \(V = RI\) を変形するだけで抵抗値が求まります。

オームの法則を使って、電圧 \(V\) と電流 \(I\) から抵抗 \(R\) を求めます。

与えられた値

オームの法則

$$ V = RI $$

これを \(R\) について解くと：

$$ R = \frac{V}{I} $$

代入・計算

$$ R = \frac{10}{0.40} = 25 \text{ \(\Omega\)} $$
答え
\(R = 25\) Ω
補足：誤答の選択肢はどう計算される？
  • 4.0 Ω → \(V \times I = 10 \times 0.40 = 4.0\)（掛け算にしてしまった誤り）
  • 0.040 Ω → \(I / V = 0.40 / 10 = 0.040\)（分子と分母が逆の誤り）
  • 250 Ω → \(V / I = 10 / 0.040 = 250\)（0.40 を 0.040 と読み違えた誤り）

公式 \(V = RI\) を正しく変形できるか、そして数値を正確に扱えるかがポイントです。

Point

オームの法則 \(V = RI\) は電気回路の最も基本的な関係式です。\(R = V/I\) と \(I = V/R\) の変形をスムーズに使い分けられるようにしましょう。単位は \([\text{V}] = [\Omega] \times [\text{A}]\) の関係で覚えると間違いにくくなります。