ソフトウェア技術者のための電子回路 再学習: オームの法則

オームの法則とキルヒホッフの法則が分かったら簡単な回路の定常状態が計算できるようになります。ここから３つエントリ使ってその説明します。

最初は誰もが知ってるオームの法則

V=IR

抵抗に電圧Vをかけたら V/Rの電流Iが流れるよって理解してる人が多いのかなと思います。

                     

図のように電池と抵抗を繋いだら電池の起電力で電子がガーッと動きます。電界かかってるのでドンドン加速しそうですが、抵抗の中には電子がゴツゴツぶつかって流れるのを妨げる物があるのである一定の速度で定常状態になります（一瞬です）。

その時に断面上を単位時間に通り過ぎる電荷量(∝電子数)が電流です。ゴツゴツぶつかる物が物質によって違ったり、断面積を半分にすれば通り過ぎる電子量も半分になります。この通りにくさを定量化したのがV＝IRのR（抵抗値）です。

V=IRは

　「抵抗値Rの物に電位差Vをかけると電流がIだけ流れるよ」とも言えるし

　「抵抗値Rの物に電流がI流れていたら、両端の電位差がVだよ」とも言えます。

電流が決まれば電圧が決まる。逆に電圧が決まれば電流値が決まります。

例えばR=10Ωの抵抗の場合、

両端の電位差:10V    電流値:1A

両端の電位差:5V      電流値:0.5A

両端の電位差1V       電流値:0.1A

のような値は取れますが、自由に電位差と電流の組み合わせが取れるわけではありません。片一方(電位差)が決まればもう片一方(電流値)が決まる。そのルールを示している式がV=IRと考える感覚がある人と、その感覚が無い人がいるな〜とソフトウェア技術者の人達と話をしていて感じました。