「電流と電圧、どっちがどっちか分からなくなる…」 「オームの法則って、V=RI? I=V/R? どれを使えばいいの?」

中2理科の電気の分野は、夏休み前後でつまずく子がいちばん多いところなんだ。福岡県の公立高校入試でも、理科の大問でほぼ毎年電流・電圧・抵抗の計算が出る超頻出単元。ここを夏休みのうちに固めておくと、2学期の定期テストも入試もグッとラクになるよ。

大野城市や春日市で教えていても、「計算の公式は覚えてるのに点が取れない」という子がすごく多い。理由ははっきりしていて、電流と電圧の"イメージ"があいまいなまま公式に数字を入れているからなんだ。今日はそこから順番に解決していこう。

この記事でできるようになること
・電流と電圧の違いを一言で説明できる
・オームの法則 V=RI を迷わず使い分けられる
・直列回路・並列回路のどっちか見分けられる

そもそも「電流」と「電圧」は何が違うの?

まずここ。イメージができていないと、この先ずっとフワフワしたまま進むことになる。

👦
電流と電圧、どっちも「電気の強さ」じゃないんですか?
👨‍🏫
似てるようで役割が全然違うんだ。水の流れでたとえると一発でわかるよ。

理科の先生がよく使う「水路モデル」で覚えるのがいちばん早い。

水でたとえると…
電圧(V/ボルト)=水を押し出す「勢い・高さ」。電気を流そうとする力。
電流(A/アンペア)=実際に流れる「水の量」。
抵抗(Ω/オーム)=水路の「細さ・流れにくさ」。

つまり、電圧(押す力)が大きいほど電流(流れる量)は増える。でも、抵抗(流れにくさ)が大きいほど電流は減る。この関係を式にしたのがオームの法則なんだ。

オームの法則「V=RI」——3つの形を全部覚えなくていい

ここでつまずく子がすごく多い。教科書には次の3つが並んでいるよね。

オームの法則の3つの形
① V = R × I (電圧 = 抵抗 × 電流)
② I = V ÷ R (電流 = 電圧 ÷ 抵抗)
③ R = V ÷ I (抵抗 = 電圧 ÷ 電流)

「3つも覚えられない!」ってなるよね。でも大丈夫。覚えるのは①の「V=RI」ひとつだけでいい。あとは求めたいものを□にして、式を変形すれば全部出てくる。

1つだけ覚えるコツ
「V=RI」だけ覚える。
・電流 I を知りたい → V=RI の I を求める → I = V ÷ R
・抵抗 R を知りたい → V=RI の R を求める → R = V ÷ I
※方程式の移項と同じ。数学で習った「両辺を割る」がそのまま使えるよ。

理科が苦手な子ほど「理科は理科、数学は数学」と別物にしがちだけど、ここは中1・中2で習った方程式の変形とまったく同じ。数学の力がそのまま使えるんだ。

みんながつまずく3パターン

3つ
の失点パターンで大半が説明できる
単位
のミスが意外といちばん多い

パターン① 電流と電圧を逆に入れてしまう

「V=RI」のVに電流の値を入れちゃう、みたいなミス。単位を書くクセをつけると防げる。数字のうしろに必ず V・A・Ω を書く。そうすれば「あれ、Vの場所にAが入ってる、おかしいぞ」と自分で気づけるんだ。

パターン② 単位の変換を忘れる(mA・kΩ)

これがいちばん多い失点。問題文に「200mA」「2kΩ」と書いてあるのに、そのまま200や2で計算しちゃう。

よくある間違い

「200mA」をそのまま 200 で計算
→ 答えが1000倍ずれる

正しい解き方

1000mA = 1A なので
200mA = 0.2A に直してから計算

単位の直し方(ここだけ暗記)
・1000mA = 1A(ミリは0が3つぶん小さい)
・1kΩ = 1000Ω(キロは0が3つぶん大きい)

パターン③ 直列と並列を見分けられない

回路が2つ以上つながると、「どこの電流?どこの電圧?」が分からなくなる。まずは直列・並列の見分けと、それぞれのルールを整理しよう。

直列回路のルール
・電流はどこでも同じ(枝分かれしない一本道)
・電圧はそれぞれの部品で分け合う(全体=各部分の和)
・全体の抵抗=各抵抗の和
並列回路のルール
・電圧はどこでも同じ(同じ2点をつないでいるから)
・電流は分かれ道で分かれる(全体=各枝の和)
・全体の抵抗は各抵抗より小さくなる

見分け方はシンプル。電流の通り道が一本道なら直列、途中で枝分かれしていたら並列。回路図を見たら、まず指で電流の道をなぞってみるといいよ。

実際に解いてみよう(3問)

読むだけだと分かった気になって終わっちゃう。手を動かすのがいちばん大事。ノートに書いて解いてみて。

問題1(基本)
抵抗が 20Ω の電熱線に、6V の電圧を加えた。流れる電流は何A?
解答1
求めたいのは電流 I。V=RI を変形して I=V÷R。
I = 6 ÷ 20 = 0.3A
(単位はV÷Ω=Aで合ってるね)
問題2(単位の変換つき)
ある電熱線に 3V を加えたら、150mA の電流が流れた。この電熱線の抵抗は何Ω?
解答2
まず単位変換。150mA = 0.15A。
求めたいのは抵抗 R。R=V÷I。
R = 3 ÷ 0.15 = 20Ω
※もし150のまま計算すると R=0.02Ωになって大ハズレ。単位変換が命!
問題3(直列回路・入試レベル)
10Ω と 20Ω の抵抗を直列につなぎ、全体に 6V を加えた。
(1) 全体の抵抗は何Ω? (2) 回路に流れる電流は何A?
解答3
(1) 直列は抵抗の和。10+20=30Ω
(2) 電流 I=V÷R=6÷30=0.2A
直列は電流がどこでも同じだから、この0.2Aが両方の抵抗に流れているよ。

3問とも解けたら、電気の基本はバッチリ。解けなかった問題は、上の「つまずく3パターン」に戻って自分がどこで引っかかったか確認してみよう。

覚え方のコツ——「すぐテスト」で定着させる

公式や単位変換を覚えるとき、教科書を眺めているだけの時間はほとんど頭に残らないんだ。おすすめは「すぐテスト法」。

すぐテスト法
① 「V=RI」「1000mA=1A」を1回ノートに書いて覚える
② 教科書を閉じて、すぐ何も見ずに書いてみる
③ 間違えたものだけ、もう1回だけテストする
→ 覚える時間より「思い出す時間」を増やすのがコツ

「覚えてから解く」んじゃなくて「解きながら覚える」。この順番にするだけで定着スピードが変わるよ。

まとめ

今日のポイント
・電圧=押す力、電流=流れる量、抵抗=流れにくさ(水路でイメージ)
・公式は「V=RI」ひとつだけ覚えて、あとは方程式で変形
・mA・kΩ の単位変換を忘れない(いちばん多い失点)
・電流の道をなぞって直列か並列かを見分ける

電気の分野は、一度イメージがつかめると一気に得点源になる単元だよ。福岡県の入試でも毎年出るから、夏休みのうちにこの記事の3問をスラスラ解けるようにしておこう。

大野城市・春日市周辺で「理科の電気がどうしても苦手」「夏休みに一気に復習したい」という中学生は、ろっく家庭教師がつまずいているポイントをピンポイントで一緒に直していくよ。まずはこの記事の問題を解いてみて、分からなかったところをメモしておいてね。

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