結論：オームの法則は「電圧＝電流×抵抗」
結論から言います。
オームの法則とは、回路の中の電圧（V）・電流（I）・抵抗（R）の関係を表す、電気の最も基本的な公式です。
この公式さえ押さえれば、あとは変形するだけで電流も抵抗も求められます。
甲種4類の「電気に関する基礎知識」では、この公式を使った計算問題が毎回のように出題されます。ここでしっかり身につけましょう。
オームの法則の3つの変形
オームの法則は、求めたいものに合わせて3パターンに変形できます。
| 求めたいもの | 公式 | 意味 |
|---|---|---|
| 電圧 V | V ＝ I × R | 電流と抵抗がわかれば電圧が出る |
| 電流 I | I ＝ V ÷ R | 電圧と抵抗がわかれば電流が出る |
| 抵抗 R | R ＝ V ÷ I | 電圧と電流がわかれば抵抗が出る |
覚え方のコツ
「V ＝ I × R」だけ覚えてください。あとは小学校の「き・は・じ（距離＝速さ×時間）」と同じで、求めたいものを隠せば残りの式になります。
Iを隠す → V÷R が残る
Rを隠す → V÷I が残る
計算してみよう
問題：抵抗が 10Ω の回路に 2A の電流が流れている。電圧はいくらか？
V ＝ I × R ＝ 2 × 10 ＝ 20V
このように、公式に数字を当てはめるだけで答えが出ます。
直列回路とは？
直列回路とは、抵抗（部品）が一本道で順番につながっている回路のことです。
直列回路の3つのポイント
1. 合成抵抗は「足し算」
直列では、抵抗を通るたびに電流の流れがどんどん妨げられるので、抵抗値はすべて足し算になります。
2. 電流はどこでも同じ
一本道なので、回路のどの地点でも同じ大きさの電流が流れます。分岐がないから当然ですね。
3. 電圧は各抵抗で分かれる
電源の電圧が各抵抗で分配されます。抵抗が大きい部品ほど、多くの電圧を受け持ちます。
| 特徴 | 直列回路 |
|---|---|
| 合成抵抗 | 足し算（元の抵抗より大きくなる） |
| 電流 | どこでも同じ |
| 電圧 | 各抵抗に分配される |
直列回路の計算例
問題：10Ω と 20Ω の抵抗を直列につないで、電圧 30V をかけた。回路に流れる電流はいくらか？
ステップ1：合成抵抗を求める
R ＝ 10 ＋ 20 ＝ 30Ω
ステップ2：オームの法則で電流を求める
I ＝ V ÷ R ＝ 30 ÷ 30 ＝ 1A
並列回路とは？
並列回路とは、抵抗が枝分かれして並んでいる回路のことです。
並列回路の3つのポイント
1. 合成抵抗は「逆数の足し算」
並列では電流の通り道が増えるので、合成抵抗は元のどの抵抗よりも小さくなります。
2. 電圧はどこでも同じ
すべての枝に同じ電圧がかかります。枝分かれしているけれど、出発点と合流点が同じだからです。
3. 電流は各枝に分かれる
全体の電流が各枝に分配されます。抵抗が小さい枝ほど多くの電流が流れます。
| 特徴 | 直列回路 | 並列回路 |
|---|---|---|
| 合成抵抗 | 足し算（大きくなる） | 逆数の足し算（小さくなる） |
| 電流 | どこでも同じ | 各枝に分かれる |
| 電圧 | 各抵抗に分配 | どこでも同じ |
並列回路の便利な公式（2本の場合）
抵抗が2本だけの並列のときは、「和分の積」で簡単に計算できます。
たとえば同じ値の抵抗を2本並列にすると、合成抵抗はちょうど半分になります。
並列回路の計算例
問題：30Ω と 60Ω の抵抗を並列につないで、電圧 20V をかけた。回路全体に流れる電流はいくらか？
ステップ1：合成抵抗を求める（和分の積）
R ＝ (30 × 60) ÷ (30 ＋ 60) ＝ 1800 ÷ 90 ＝ 20Ω
ステップ2：オームの法則で電流を求める
I ＝ V ÷ R ＝ 20 ÷ 20 ＝ 1A
直並列混合回路の解き方
実際の試験では、直列と並列が組み合わさった回路が出題されることがあります。解き方はシンプルです。
手順：並列部分を先にまとめてから、直列として足し算する。
混合回路の計算例
問題：R₁ ＝ 10Ω が直列に入り、その先で R₂ ＝ 20Ω と R₃ ＝ 20Ω が並列になっている。全体の合成抵抗はいくらか？
どんなに複雑に見えても、「並列を先にまとめる → 直列で足す」の繰り返しで解けます。
消防設備との関わり
「こんな計算、消防設備士に必要なの？」と思うかもしれませんが、甲種4類では必須です。
自動火災報知設備（自火報）の回路は、感知器や発信機が配線でつながった電気回路です。
| 場面 | 使う知識 |
|---|---|
| 配線の電圧降下の計算 | オームの法則（V＝IR） |
| 感知器回路の末端抵抗 | 直列回路の合成抵抗 |
| 複数の感知器回路 | 並列回路の合成抵抗 |
| 製図問題の回路設計 | 直並列混合回路 |
とくに製図の問題では、感知器の配線図を描いたうえで回路計算を求められることがあります。この記事の内容は、そのための土台になります。
まとめ
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| オームの法則 | V ＝ I × R（変形3パターン） |
| 直列の合成抵抗 | 足し算 → 元より大きくなる |
| 並列の合成抵抗 | 逆数の足し算 → 元より小さくなる |
| 並列2本の便利公式 | (R₁×R₂) ÷ (R₁＋R₂) |
| 混合回路 | 並列を先にまとめて → 直列で足す |
理解度チェック問題
問題1. 抵抗 50Ω の回路に 0.4A の電流が流れている。回路にかかっている電圧はいくらか。
（1）12.5V
（2）20V
（3）50.4V
（4）125V
問題2. 15Ω、25Ω、10Ω の3つの抵抗を直列に接続した。合成抵抗はいくらか。
（1）5Ω
（2）30Ω
（3）50Ω
（4）150Ω
問題3. 20Ω と 30Ω の2つの抵抗を並列に接続した。合成抵抗はいくらか。
（1）10Ω
（2）12Ω
（3）25Ω
（4）50Ω
問題4. ある回路で、R₁ ＝ 6Ω が直列に入り、その先で R₂ ＝ 12Ω と R₃ ＝ 12Ω が並列になっている。この回路全体に 24V の電圧をかけたとき、回路に流れる電流はいくらか。
（1）1A
（2）2A
（3）4A
（4）6A