electronics:ohms_law [ともやん・どっと・ねっと]

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====== オームの法則 ======
**オームの法則** (オームのほうそく、英語: Ohm's law) とは、導電現象において、電気回路の部分に流れる電流とその両端の電位差の関係を主張する法則である。クーロンの法則とともに電気工学で最も重要な関係式の一つである。\\
[[wpjp>オームの法則|オームの法則 - Wikipedia]] より\\

**電流 (I) は電圧 (V) に比例し抵抗 (R) に反比例する。**\\

<m 28>I=1/R V</m> と書いた方が個人的には分かりやすいと思うのは私だけでしょうか❓\\
[[http://www1.hst.titech.ac.jp/~ookuma/|大熊康弘]]先生も「はじめての電気回路」の中で解説されています。\\
<html>
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  </div>
</html>

<m 28>I=V/R</m> と書くのが本スジですが...\\
[[https://hegtel.com/ohm.html|初めて見る人が理解できるオームの法則 - やさしい電気回路 (hegtel.com)]]\\

===== 式の変形 =====
<WRAP prewrap 100% #mintbl>
^  名称  ^  単位  ^  数式表現  ^
| 電圧 (**V** - [[wpjp>ボルト_(単位)|Volt]]) | [[wpjp>ボルト_(単位)|ボルト]][**V**] | [**V**]olt\\ [**E**]lectromotive force  |
| 電流 (**I** - [[wpjp>電流|Intensity of electric current]]) | [[wpjp>アンペア|アンペア]][**A**] | [**I**]ntensity of electric current  |
| 抵抗 (**R** - [[wpjp>抵抗器|Resistance]]) | [[wpjp>オーム|オーム]][**Ω**] | [**R**]esistance  |
</WRAP>

<html>
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    }
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  </style>
</html>
<WRAP prewrap 100% #mintbl_math>
|  <m 28>V=IR</m>  |  <m 28>I=V/R</m>  |  <m 28>R=V/I</m>  |
| ボルト[**V**] ＝ アンペア[**A**] × 抵抗[**R**] | アンペア[**A**] ＝ ボルト[**V**] ÷ 抵抗[**R**] | 抵抗[**R**] ＝ ボルト[**V**] ÷ アンペア[**A**] |
</WRAP>

フルスクリーン: [[https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgjCAMB0l3BWcMBMcUHYMGZIA4UA2ATmIxAUgoqoQFMBaMMAKACdwAWT8QqsbiBR48UZJBZgMKcMRlg+s+WBlVy2aNhAatVPdCQA1APYAbAC4BDAOZ0W1rj2xpH27ITESA7q+GiBTi6sHCic-IqhVH5iYPAsPpFCIkJh2kH2KVTOUanY7p7xSrw54XqFAcVFCmU+2ZXu-ore2oSNVJwKlRIOHR51vW4eNSAD0QN1wSOd1VMe0fxxtS7RdRMZqy6r+WVSMg31reAqYuRISHpQBiAmFjZ2HBOKdfPiLEA|オームの法則]]\\
<WRAP circuitjs_h420><html>
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</html></WRAP>

===== 電力と電力量 =====
**電力** (でんりょく、英: electric power) とは、単位時間に電流がする仕事(量)のことである。なお、「電力系統における電力」とは、単位時間に電気器具によって消費される電気エネルギーを言う。国際単位系(SI)においてはワット[W] が単位として用いられる。\\
[[wpjp>電力|電力 - Wikipedia]] より\\

<WRAP prewrap 100% #mintbl>
^  名称  ^  単位  ^  数式表現  ^
| 電力 (**P** - [[wpjp>電力|electric power]]) | [[wpjp>ワット|ワット]](Watt)[**W**] | electric [**P**]ower  |
| 電流 (**I** - [[wpjp>電流|Intensity of electric current]]) | [[wpjp>アンペア|アンペア]][**A**] | [**I**]ntensity of electric current  |
| 電圧 (**V** - [[wpjp>ボルト_(単位)|Volt]]) | [[wpjp>ボルト_(単位)|ボルト]][**V**] | [**V**]olt\\ [**E**]lectromotive force  |
| 抵抗 (**R** - [[wpjp>抵抗器|Resistance]]) | [[wpjp>オーム|オーム]][**Ω**] | [**R**]esistance  |
</WRAP>

<m 28>P=VI=I^2R=V^2/R</m>

==== 式の変形 ====
<WRAP prewrap 100% #mintbl_math>
|  <m 28>I=P/V</m>  |  <m 28>V=P/I</m>  |  <m 28>R=P/I^2</m>\\ <m 28>R=V^2/P</m>  |
| アンペア[**A**] ＝ ワット[**W**] ÷ ボルト[**V**] | ボルト[**V**] ＝ ワット[**W**] ÷ アンペア[**A**] | 抵抗[**R**] ＝ ワット[**W**] ÷ アンペア[**A**]<html><sup>2</sup></html>\\ 抵抗[**R**] ＝ ボルト[**V**]<html><sup>2</sup></html> ÷ ワット[**W**] |
</WRAP>

<html>
  <div id="doku-vuejs-app">
    <p>Vue.js version: {{ vue_ver }}</p>
  </div>
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    "use strict";
 
    let doku_vuejs_app;
 
    require(['Vue'], (Vue) => {
      doku_vuejs_app = new Vue({
        el: '#doku-vuejs-app',
        data: {
          vue_ver: Vue.version,
        },
      });
    });
  </script>
</html>

===== 抵抗分圧 (Voltage divider) =====
[[wp>Voltage_divider|Voltage divider - Wikipedia]]\\
[[wpjp>分圧回路|分圧回路 - Wikipedia]]\\

**分圧計算式**\\

<m 28>Vout={R2/{R1+R2}}*Vin</m>\\

**オームの法則で証明**\\

式1: <m 28>Vin=I*(R1+R2)</m> ... (<m>V=I*R</m>)\\
式2: <m 28>I=Vin/{R1+R2}</m> ... (<m>I=V/R</m>)\\
式3: <m 28>Vout=I*R2</m>\\
式4: <m 28>Vout={Vin/{R1+R2}}*R2</m> ... (式3 の <m 28>I</m> に式2 を代入)\\
<m 28>Vout=Vin*{R2/{R1+R2}}</m> ... (R と V に関係に変形)\\

Vin = 6V で R1 = 1Ω、R2 = 2Ω の場合...\\
<m 16>Vout</m> 4V = <m 16>Vin</m> 6V <m 16>*</m> <m 16>R2</m> 2Ω <m 16>/</m> (<m 16>R1</m> 1Ω <m 16>+</m> <m 16>R2</m> 2Ω)\\ 

{{:electronics:resistance_voltage_divider.png?300|抵抗分圧回路図}}\\

Vout 3V = 1Ω / (0.666Ω + 1Ω) x Vin 5V\\
Vout 3.001V = 0.6002 x Vin 5.000V\\

**JSFiddle の Vue.js リアルタイムけいさんき🤤**\\
※ご自由にホームページに埋め込んでご利用いただけます🥰[[:javascript:jsfiddle|JSFiddle - Code Playground]]\\
<WRAP jsfiddle><html>
<iframe width="100%" height="665" src="//jsfiddle.net/tomoyan596/u5efyg28/embedded/result,js,html,css/dark/" allowfullscreen="allowfullscreen" allowpaymentrequest frameborder="0"></iframe>
</html></WRAP>

**テブナンの定理 - 分圧回路をシンプルな等価回路に置き換える**\\
[[https://cc.cqpub.co.jp/system/contents/1628/|抵抗分圧で作る最もシンプルな基準電圧源 | CQ出版社 オンライン・サポート・サイト CQ connect]]\\
[[https://hegtel.com/thevenin-no-teiri.html|テブナンの定理 - やさしい電気回路]]\\

===== ツール =====
[[http://sim.okawa-denshi.jp/|技術系ツール - 大川電子設計]]\\
[[https://keisan.casio.jp/exec/user/1316485613|抵抗の分圧計算 (抵抗値と入力電圧から出力電圧を計算する)]]\\
[[https://www.rapidtables.org/ja/calc/electric/watt-volt-amp-calculator.html|ワット/ボルト/アンペア/オーム変換計算機]] - [[https://www.rapidtables.org/ja/|RapidTables.org]]\\

===== 参考文献 =====
[[http://www.wakariyasui.sakura.ne.jp/p/elec/ene/dennryoku.html|電力と電力量　■わかりやすい高校物理の部屋■]]\\
[[http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/juru.html|電力・ジュールの法則]]\\

[[https://eleking.net/k21/k21t/k21t-partial.html|直流回路の計算（分圧と分流）]]\\

[[https://www.otsuka-shokai.co.jp/products/led/howto/resistance.html|LEDの抵抗値計算・電流制限抵抗の求め方 | 大塚商会]]\\
[[https://www.marutsu.co.jp/pc/static/large_order/led|LEDの使い方＆選び方 | マルツオンライン]]\\

==== 付録 ====
[[tw>tomoyan596/status/1418828439012904966|計算ボタン押すの面倒だからねぇ🤤 / Twitter]]\\
{{:electronics:calc_rvd.gif?300|抵抗分圧けいさんき🤤}}\\