電圧・電流・抵抗電気回路を読むための3つの量と、それらを結ぶオームの法則
電子工作で最初に出てくる3つの量。水の流れにたとえると、電圧は「押す力（水圧）」、電流は「流れる量」、抵抗は「流れにくさ（パイプの細さ）」です。この3つは V = I × R という1本の式でつながっています。
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01 — THREE QUANTITIES
3つの量と単位
| 量 | 記号 | 単位 | たとえ |
|---|---|---|---|
| 電圧 | V | ボルト (V) | 水圧。高いほど強く押す |
| 電流 | I | アンペア (A) | 流量。1 秒間に流れる電気の量 |
| 抵抗 | R | オーム (Ω) | パイプの細さ。大きいほど流れにくい |
電子工作で扱う電流は小さいので、mA（ミリアンペア、1/1000 A）で表すことがほとんどです。抵抗は kΩ（1,000 Ω）や MΩ（100 万 Ω）もよく出てきます。
電圧は「2 点の間の差」です。GND（グランド）を 0V の基準にして、「GND から見て 3.3V」のように言います。
02 — OHM'S LAW
オームの法則
オームの法則の計算三角形。求めたい文字を隠すと計算式（V = I × R、I = V ÷ R、R = V ÷ I）がひと目でわかります。
3 つのうち 2 つが分かれば残りが求まります。例：3.3V の電源に 330Ω の抵抗をつなぐと、I = 3.3 ÷ 330 = 0.01 A = 10 mA 流れます。
- 電圧を上げる → 電流が増える
- 抵抗を大きくする → 電流が減る
- 抵抗が 0 に近い（ショート）→ 電流が非常に大きくなり危険
2 つの値を入れると残りと電力を計算します。
↗03 — POWER
電力（W）と発熱
電流が流れると抵抗は熱を出します。よく使う 1/4W 抵抗は 0.25 W まで。上の例では P = 3.3 × 0.01 = 0.033 W なので余裕です。
一方、5V を 10Ω に直結すると I = 0.5 A、P = 2.5 W。1/4W 抵抗は焦げます。「小さい抵抗ほど大電流が流れて熱くなる」と覚えておきます。
04 — IN PRACTICE
電子工作での使いどころ
- LED に流す電流を決める抵抗の計算（→ LEDと電流制限抵抗）
- マイコンの GPIO から取り出せる電流の上限（数 mA〜十数 mA）を超えないか確認する
- 電池や USB（5V）で動かせる部品かどうか、電圧を見て判断する
- 回路が動かないとき、テスターで電圧を測って「どこで電気が止まっているか」を探す
05 — WATCH OUT
注意点
電源の + と − を抵抗なしで直接つなぐと大電流が流れ、配線が熱くなったり電源が壊れたりします。
「5V だから危ない」ではなく、どれだけ電流が流れるかで発熱や破損が決まります。
06 — CHECK YOURSELF
理解チェック
Q15V の電源に 1kΩ の抵抗をつなぐと何 mA 流れる？答えを見る
I = 5 ÷ 1000 = 0.005 A = 5 mA
Q23.3V で 20 mA 流したいときの抵抗は？答えを見る
R = 3.3 ÷ 0.02 = 165 Ω。市販の値では 150Ω か 180Ω が近い。