電圧 V・電流 I・抵抗 R・電力 P の4つのうち、わかっている2つを入力してください。残り2つを計算します。単位はそれぞれの欄で選べます(違う単位同士でも自動で換算します)。
このページでできること
- 電圧 \(V\)・電流 \(I\)・抵抗 \(R\)・電力 \(P\) の4つのうち2つを入れるだけで、残り2つをまとめて逆算できます(例:電圧と電流から、抵抗と電力)
- 単位はそれぞれの欄で選べます(電圧:V・mV・kV、電流:A・mA、抵抗:Ω・kΩ・MΩ、電力:W・kW・MW)。単位がばらばらでも自動で換算して計算します
- 計算結果と一緒に、電圧と電流の関係(V-I特性)のグラフも表示します。原点を通る直線の傾きが抵抗 \(R\) になっていることを目で確かめられます
- 中学2年の理科(オームの法則・電力)の勉強から、電子工作の抵抗選び・電気工事士試験の計算練習まで使えます
- 式のやさしい解説・Excel/Googleスプレッドシート/Python用のコピペ数式・計算ドリル(演習問題)もこのページにまとまっています
この計算は何の役に立つ?
消費電力1200Wのドライヤーを100Vのコンセントで使うと、流れる電流は \(I = P \div V = 1200 \div 100 = 12\)(A)です。定格15Aの延長コードなら、これだけでほぼ上限(1500Wまで)に達するので、同じコードに電気ストーブを足すのは危険だとわかります。
「W表示をAに直して定格と比べる」——この一手間が、コードの発熱・火災を防ぐ基本です。
LEDを電池や5V電源に直接つなぐと、電流が流れすぎて壊れます。そこで抵抗を直列に入れて電流を制限します。例えば5V電源で、LED自体に2Vかかり、流したい電流が20mA(0.02A)なら、抵抗にかかる電圧は \(5 - 2 = 3\)(V)なので、必要な抵抗は \(R = V \div I = 3 \div 0.02 = 150\)(Ω)です。
電子工作で最初に出会う実用計算で、Arduino・ラズベリーパイの入門書にも必ず登場します。
電気工事士は、コンセントや照明の回路に「どれだけの電流が流れるか」を計算して、配線の太さやブレーカーの容量を決めます。例えば200Vで3kW(3000W)のIHクッキングヒーターなら \(I = 3000 \div 200 = 15\)(A)なので、それに耐える太さの電線と専用回路が必要です。
オームの法則と電力の式は、電気工事士試験の筆記で毎回出題される最重要公式です。
送電線にも抵抗があり、電流が流れると \(P = I^2 \times R\) の分だけ電力が熱になって失われます。損失は電流の「2乗」で効くため、同じ電力を送るなら電圧を上げて電流を減らすほど損失が急減します——電圧を2倍にすると電流は半分になり、損失は4分の1です。
発電所からの送電に27万5000Vや50万Vといった超高圧が使われているのは、この式が理由です。
100Vで1200Wの電気ケトルの電熱線の抵抗は、\(R = V^2 \div P = 100 \times 100 \div 1200 \fallingdotseq 8.3\)(Ω)と逆算できます。流れる電流は \(1200 \div 100 = 12\)(A)です。
「大きい電力の家電ほど抵抗が小さい」という直感と逆の関係も、式から読み取れるようになります。
式と図
用語・記号の解説
記号
| \(V\) | ブイ | 電圧。回路に電流を流そうとする力の大きさです。英語の voltage(電圧)の頭文字です。単位もV(ボルト)なので、「量の記号 \(V\)」と「単位のV」が同じ文字になっています(例:\(V = 100\) V)。 |
| \(I\) | アイ | 電流。回路を流れる電気の量です。フランス語の intensité(強さ)の頭文字に由来し、英語圏でも電流は \(I\) と書きます。単位はA(アンペア)です。 |
| \(R\) | アール | 抵抗(電気抵抗)。電流の流れにくさです。英語の resistance(抵抗)の頭文字です。単位はΩ(オーム)です。 |
| \(P\) | ピー | 電力。1秒あたりに消費する電気エネルギーです。英語の power(力・仕事率)の頭文字です。単位はW(ワット)です。 |
| V | ボルト | 電圧の単位。乾電池1本は1.5 V、日本の家庭用コンセントは100 Vです。1000分の1のmV(ミリボルト)、1000倍のkV(キロボルト)もよく使われます。 |
| A | アンペア | 電流の単位。家庭のブレーカーの「30A」「40A」はこの単位です。電子工作では1000分の1のmA(ミリアンペア)がよく使われます。 |
| Ω | オーム | 抵抗の単位。ギリシャ文字のオメガの大文字で、オームの法則を発見したドイツの物理学者オームにちなみます。1000倍のkΩ(キロオーム)、100万倍のMΩ(メガオーム)もよく使われます。 |
| W | ワット | 電力の単位。「1秒あたり1ジュールのエネルギーを使う」ペースが1 Wです。家電の消費電力の表示(例:ドライヤー1200 W)でおなじみです。1000倍のkW(キロワット)、100万倍のMW(メガワット)もあります。 |
用語
| 電圧 | でんあつ | 電流を流そうとする力の大きさ。水の流れに例えると「ポンプが水を押す力」にあたります。乾電池を2本直列にすると電圧が2倍になり、より強く電流を押し流せます。 |
| 電流 | でんりゅう | 回路を流れる電気の量。水の流れに例えると「1秒間に流れる水の量」にあたります。実体は電子の流れです。 |
| 抵抗 (電気抵抗) |
ていこう(でんきていこう) | 電流の流れにくさ。水の流れに例えると「パイプの細さ」にあたります。同じ電圧でも、抵抗が大きいほど電流は小さくなります。電気ストーブの電熱線のように、抵抗に電流を流すと熱が発生します。 |
| 電力 | でんりょく | 1秒あたりに消費(または供給)する電気エネルギーの量。単位はW(ワット)です。家電のカタログの「消費電力」がこれで、電力に使用時間を掛けたものが電力量(kWhなど。電気代の計算に使う量)です。 |
| オームの法則 | オームのほうそく | 「電圧 = 電流 × 抵抗」(\(V = I \times R\))という、電圧と電流の比例関係を表す法則。1827年にドイツの物理学者ゲオルク・オームが発表しました。中学2年の理科で習う、電気回路の一番の基本法則です。 |
| ジュール熱 | ジュールねつ | 抵抗に電流を流したときに発生する熱。1秒あたりの発熱量は \(P = I^2 \times R\)〔W〕で、これを「ジュールの法則」と呼びます。電気ストーブ・ドライヤー・電気ケトルはこの熱を利用した家電です。 |
| V-I特性 | ブイアイとくせい | 横軸に電流、縦軸に電圧(またはその逆)をとって、電圧と電流の関係を表したグラフ。オームの法則が成り立つ抵抗では原点を通る直線になり、その傾きが抵抗の大きさを表します。この計算機が結果と一緒に表示するグラフです。 |
| 力率 | りきりつ | 交流回路で「見かけの電力(電圧×電流)のうち、実際に消費される電力の割合」。モーターやエアコンなどでは1より小さくなり、消費電力(W)=電圧×電流が成り立たなくなります。電熱器や白熱電球のような抵抗だけの機器ではほぼ1で、この計算機の式がそのまま使えます。 |
前提として理解しておくといいこと
このページの計算を「意味がわかって」使えるようになるために、前提として理解しておくといいことをまとめました。
| 電気回路と電流・電圧(中学2年 理科) |
|
| オームの法則(中学2年 理科) |
|
| 電力(中学2年 理科) |
|
| 比例とグラフ(小学6年〜中学1年) |
|
| 小数の掛け算・割り算(小学5年) |
|
Excelで計算する方法
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電圧 V(V) | =B1*B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電流 I(A) | =B1/B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | =B1/B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 電力 P(W) | =B1*B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電力 P(W) | =B1^2/B2 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電力 P(W) | =B1^2*B2 |
「*」が掛け算、「/」が割り算、「^」がべき乗の記号です。「=B1^2/B2」は「B1を2乗してB2で割る」という意味になります。
例えば1つ目の表ならB3に110(V)、2つ目の表ならB3に0.2(A)、3つ目の表ならB3に550(Ω)、4〜6つ目の表ならどれもB3に22(W)と表示されます。B1とB2を自分の数値に書き換えるだけで使えます。単位はV・A・Ω・Wで揃えて入力してください(mAやkΩで表された値は、1 A = 1000 mA、1 kΩ = 1000 Ω でAとΩに直してから入れます)。
Googleスプレッドシートで計算する方法
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電圧 V(V) | =B1*B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電流 I(A) | =B1/B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | =B1/B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 電力 P(W) | =B1*B2 |
| 電圧 V(V) | 110 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電力 P(W) | =B1^2/B2 |
| 電流 I(A) | 0.2 |
| 抵抗 R(Ω) | 550 |
| 電力 P(W) | =B1^2*B2 |
Pythonで計算する方法
voltage = 110.0 # 電圧 V(V)
current = 0.2 # 電流 I(A)
resistance = voltage / current # 抵抗 R = V ÷ I(Ω)
power = voltage * current # 電力 P = V × I(W)
print(f"抵抗: {resistance} Ω")
print(f"電力: {power} W")
# 検算:V = I × R、P = V² ÷ R、P = I² × R(3つとも同じ結果になる)
voltage_check = current * resistance
power_from_v_r = voltage ** 2 / resistance
power_from_i_r = current ** 2 * resistance
print(f"検算(電圧): {voltage_check} V")
print(f"検算(電力 V²÷R): {power_from_v_r} W")
print(f"検算(電力 I²×R): {power_from_i_r} W")
数式記述言語(LaTeX等)での書き方(コピペ可)
V = I × R
V = I R
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>V</mi>
<mo>=</mo>
<mi>I</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>R</mi>
</mrow>
</math>
V = I R
i*r
v := i*r;
V = I*R;
V = IR
I = V ÷ R
I = \dfrac{V}{R}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>I</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>V</mi><mi>R</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
I = V/R
v/r
i := v/r;
I = V/R;
I = V/R
R = V ÷ I
R = \dfrac{V}{I}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>V</mi><mi>I</mi></mfrac>
</mrow>
</math>
R = V/I
v/i
r := v/i;
R = V/I;
R = V/I
P = V × I
P = V I
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mi>V</mi>
<mo>⁢</mo>
<mi>I</mi>
</mrow>
</math>
P = V I
v*i
p := v*i;
P = V*I;
P = VI
P = V² ÷ R
P = \dfrac{V^{2}}{R}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msup><mi>V</mi><mn>2</mn></msup>
<mi>R</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
P = V^2/R
v^2/r
p := v^2/r;
P = V^2/R;
P = V^2/R
P = I² × R
P = I^{2} R
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>P</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mi>I</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>⁢</mo>
<mi>R</mi>
</mrow>
</math>
P = I^2 R
i^2*r
p := i^2*r;
P = I^2*R;
P = I^2R
ChatGPT に聞いて計算してもらう方法
あなたはオームの法則の計算アシスタントです。次の計算を、必ずPythonコードを実際に実行して行い、実行結果の数値だけを根拠に回答してください(暗算や推測で答えないでください)。 ある電化製品に110 Vの電圧をかけると、0.2 Aの電流が流れました。 オームの法則 V = I × R と電力の式 P = V × I を使って、次の値をそれぞれ求めてください。 1. この電化製品の抵抗(Ω) 2. この電化製品の消費電力(W) 3. 同じ抵抗に100 Vをかけたときに流れる電流(A)と消費電力(W) 計算に使った式と、実行結果の数値を示してください。
計算ドリル(演習問題)
このページの式を、自分の手で計算できるようになるための演習問題です。
答えと解説は解答ページにあります。
使い方
-
1数値を入力計算したい数値を入力欄に入力します
-
2計算「計算する」ボタンを押します
-
3結果を確認計算結果がその場に表示されます。計算の考え方や式の解説も同じページで確認できます
DataChefの特徴
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商用利用許諾の連絡も不要です
