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見本見本ＰＤＦ

教科書で必ず習う基本素子は回路でこう動く

第1章

絵とき！ コンデンサ / コイル / 抵抗

1-1

コンデンサは電荷をためるバケツ

図1

電流と電圧の関係がイメージできたら一人前

コンデンサ（キャパシタ）は…電気をためるためのバケツ

基本特性● コンデンサはバケツ！ 水を入れると水位が上がる
コンデンサの動作イメージを図 1 に示します．図 1
ではコンデンサをバケツで表しています．ビーカや水筒など水を入れる容器であれば，イメージは伝わると思います．
大小サイズの違うバケツに同じ水量（電流）の水を入れた場合，流れ込む水量（電流）が同じならば，小さいバケツのほうが，より短い時間でバケツの水位（電圧）は上昇します．
水を入れると水位が上昇し，水量に細かな変動があっても水位はそれほど変動しません．これがコンデンサの基本動作です．例えばバイパス・コンデンサは，この特徴を利用して，電流がバチャバチャと変動したときの電圧変動をゆっくりにします．電源電圧が安定します．
● 電気だと…流れ込んだ電流の総量に比例して電圧が徐々に上がる
今度はコンデンサの動作のイメージを，電気に置き換えてみましょう．水量をコンデンサの電流，水位をコンデンサの電圧と置き換えます．
バケツには水が注がれ，その結果，水がたまっていく，というようすを数式で示してみます．コンデンサの電流 I C ，コンデンサの電圧 V C ，コンデンサの容量つまりキャパシタンスをC とすれば，次のように書けます．

8No.138

VC =

1C

IC dt

（1）

コンデンサに電流 i が流れると，コンデンサの電流IC が積分され，コンデンサの電圧 VC が徐々に増加します．キャパシタンスC が大きいとコンデンサの電圧VC の変化は緩やかで，キャパシタンス C が小さいとコンデンサの電圧V C の変化は速くなります．
● 実験解説! ホントに理論どおりふるまう？
さて本当に式（1）のようになるのでしょうか，簡単な実験で確認してみました．実験回路は図 2 です．
DC 電流源を用意して 100 μF の電解コンデンサを充電してみます．
このとき式（1）は，コンデンサの電流 I C が DC，つまり一定の値であるので簡単に積分計算ができます．

VC ＝ICtC∵I C ＝ DC
（一定）

見本
（2）

見本ＰＤＦ

半導体素子は回路でこう動く

第2章

絵とき！ ダイオード / トランジスタ

2-1

半導体の基本素子ダイオード
電流の向きを一方向に整えてくれる

図1

ダイオードは一方通行！ 段差（V F ）があって逆からは進めない

カソード−

VF＋

カソード＋−
アノード

アノード
写真 1

シンプルだけど超重要！ 一方通行素子ダイオード（a）回路記号 （b）電流が流れる方向 （c）電流が流れない方向
図2ダイオード（diode）は，エレクトロニクスに欠かせない重要な部品（半導体）です（写真 1）．このダイオードについて解説します．

基礎知識● ダイオードの超基本特性…電流の向きを一方向にそろえるダイオードの動作は，図 1 のように一方通行に例えることができます．通行するものは人ではなく電流です．
つまりダイオードの電流は，一方向にしか流れません．それゆえ，図 2 のようにダイオードの記号には電流が流れる向きを示すために矢印の形になっています．
端子にも名前が付いていて一方をアノード（anode），もう一方をカソード（cathode）と呼びます．電流が流れるのはアノードからカソードで，カソードからアノード方向に電流が流れません．
電子回路は，この一方向しか電流が流れない性質（整40No.138

回路記号は流れる向きを示す矢印のよう流作用）を積極的に利用しています．
● 何に使える？
一方通行の電流をつくる「ダイオード」には，どのような用途があるのでしょうか．非常に一般的なのはAC から DC への変換です［図 3（a）］．図 3（a）は，全波整流回路（full wave rectifier）と呼ばれています．この回路の動作を考えてみましょう．全波整流回路では普通コンデンサ C 1 を実装しますが，説明の都合上，ここでは外して考えます．
まず AC の極性が図 3（b）の場合です．このとき電流は，AC 電源から D1 → R L → D2 と流れ，再び AC 電源に戻ります．D3，D4 は，このサイクルでは電流が流れる方向とは反対の方向に電圧がかかるので OFF しています．AC の次のサイクルで，極性が図 3（c）に変わります．すると電流は AC 電源から D3 →R L → D2 を見本

通じて AC 電源に戻ります．D1，D2 は，このサイク見本ＰＤＦ

電子回路のエネルギ源はこうやってつくる

第3章

絵とき！ 電源回路

3-1

必ずお世話になる 2 種類の電源レギュ トロ
レータ「リニア型」と「スイッチング型」 1

イン

美しい一枚板とムダがない合板をイメージする

2

熱雑音

3必要最小限だけ流す

45
連続して調節（a）リニア・レギュレータ（a）美しい一枚板が取れる． （b）細かく切って貼り合わせればムダが多い
（リニア）
ムダがない
（スイッチング）
図1

6目にも止まらぬ速さでON, OFF（b）スイッチング・レギュレータ

7

図 2 スイッチング・レギュレータはノイズが多いがムダはない

リニアとスイッチングの違い

8

リニア・レギュレータは美しい．スイッチング・レギュレータはムダがない

9

IC やトランジスタで構成された「電子回路」はどんなものでも安定化電源を必要とします．今はエコが叫ばれているので，効率の高い電源は注目度が上昇中です．
安定な電源電圧を作るには，図 2 に示すようにムダは多いけれどノイズが少ないリニア・レギュレータと，ムダは少ないけれどノイズが多いスイッチング・レギ
ュレータがあります．電流出力が小さくてよく，低ノイズな電源が必要ならリニア・レギュレータ，それ以外はスイッチング・レギュレータを使うとよいでしょう．には，電池や商用の 100 V 電源がありますが，いずれも電圧は安定化されていません．
電池は，使用時間とともに出力電圧が低下して，ICが要求する電源電圧範囲より低くなります．また，100 V 電源を整流平滑して得られる直流電圧は大きな脈流（リプル）を含んでおり，さらに 100 V 電源ラインにつながるほかの電子機器の影響で，100 V 自体が変動するとこの直流電圧も変動してしまいます．トラン
スで変圧して整流するだけではピッタリ希望通りの電圧にはなりません．

● 電源用の電源電源回路のエネルギ源も電源です．このエネルギ源

二つのレギュレータ
「リニア型」と「スイッチング型」
AC ラインを整流した直流電源や電池から，変動し出力電圧が下がったら電流を多く流す入力が動くと出力も動く．
＝安定ではないキモ！ 可変抵抗が入っているのと等価

出力電圧が変わるとトランジスタの抵抗値を変える

制御トランジスタ

Iout

分圧が変わる

Vout

Vin

負荷

負荷

Vin＋−

Vout

負荷

誤差アンプ
−＋

基準電圧
誤差アンプ
（a）単なる抵抗分圧だとVin が変化するとVout も変化してしまうので×
図3

トランジスタをリニア領域で使う（b）シリーズ・タイプのリニア・レギュレータは入出力間の抵抗を可変する

リニア・レギュレータは抵抗分圧をオート調整して出力を安定させるイメージ

3−1（c）電流が吸い込めるシャント型は分圧抵抗を可変する

見本

必ずお世話になる 2 種類の電源レギュレータ「リニア型」と「スイッチング型」

59

見本ＰＤＦ

信号の形が崩れないようにパワーを与える

第4章

絵とき！ OP アンプ増幅回路

4-1

OP アンプを使った 3 大基本増幅回路
たった 2 本の抵抗でゲインを自在に設定！
テコの原理で棒の長さと支点の位置をイメージする
Ri

Rf
出力電圧

入力電圧

VoutVin（a）反転アンプの回路

Ri
図1

入力電圧

OP アンプは小さな信号を大きな信号に増幅する

Vin

小さな音を大きくしたり，小さなセンサの電気信号を大きくしたりする

0V

ことが簡単にできる

Rf● 2 本の抵抗の比でゲイン（増幅率）を設定できる
アナログ IC といえば OP アンプです．図 2（a）に示
すように，OP アンプ（operational amplifier）が今でもアナログ回路の基軸部品として広く使われる最大の理由は，ゲイン（gain）の設定が抵抗 2 本でできるアンプを作りやすいからです．どの程度容易か 10 倍のアンプの事例として図 2（b），（c）を用意しました．図 2（b），（c）の抵抗R 1，R 2 の 2 本で，ピッタリ 10 倍のアンプがVout（b）動作イメージ
図3

OP アンプで作れる基本増幅回路タイプ 1…反転アンプ

入力インピーダンスがR i で決められるできます．
OP アンプの基本的な使い方は 2 種類です．反転アンプ（inverting amplifier）と非反転アンプ（non−invertingだけで決まり，非常にシンプルです．

Vout ＝−amplifier）です．

①反転アンプ

V−in 反転入力

入力電圧出力VoutVin＋ 非反転入力−側電源（a）OPアンプの基本動作

84

0 V として固定されているイメージです．ちょうど公園にあるシーソーのようになっています．
今，入力電圧 V in 分だけテコの一方を持ち上げると，

R1

R2R1R210k100k3k27k231（b）反転10倍アンプ

OP アンプ増幅回路の基本…抵抗たった 2 本でゲインを決められる

No.138（1）

テコの棒の長さ R i の位置に支点があり，その支点を

出力電圧

VoutNJM4558（新日本無線）

Vout ＝（Vin＋ −Vin− ）
A

図2

Vin

RfVinRi● 反転アンプの基本動作…長さが違うシーソー
反転アンプの動作を図 3（b）に示します．抵抗値に換算すると棒の長さR i ＋R f のテコが用意されていて，図 3（a）の反転増幅回路は，入力電圧とは極性を反転した電圧が出力されます．入力電圧がプラスならば出力電圧はマイナスが，入力電圧がプラスならば出力電圧はマイナスが出力されます．
入力電圧 V in と出力電圧 V out の関係は，抵抗 R i ，R f
電源記号は省略することがほとんど
OPアンプ自身＋側電源のゲインA

出力電圧

入力電圧

Vin231

出力電圧Vout

NJM4558（新日本無線）見本（c）非反転10倍アンプ

見本ＰＤＦ

必要な周波数成分を取り出したり，取り除いたり

第5章

絵とき ! フィルタ回路

5-1

一番シンプルでよく使う！
RC フィルタの性質
信号に周波数というふるいをかける回路（b） ざるもフィルタ（a）コーヒのフィルタ
図1（c）マスクやタバコもフィルタ信号に含まれる周波数成分を選り分けてくれるフィルタのイメージ

電子回路のフィルタは周波数で選り分ける● 電子回路のフィルタは周波数で選別するフィルタと聞いて最初に思い浮かべるのは，筆者は何といっても図 1（a）のコーヒのフィルタです．
コーヒ豆を挽いて粉上になったものにお湯をかけると，コーヒが抽出され，フィルタの中には出し殻が残ります．フィルタは，コーヒの粒によってふるい分けて，細かな粒だけをコーヒ・サーバに落としています．
堅苦しい言い方ですが，コーヒのフィルタは大きさによる選別といえます．
図1（b）のザルもタバコもマスクもフィルタですし，エアコンにもメール・サーバにもフィルタが入っています．選別する機能があれば，何でもフィルタといえます．
電子回路におけるフィルタの役割は，周波数によって選別，分離，弁別することです．本項では，周波数によって信号を分離するフィルタを考えます．

周波数特性
最初に登場するフィルタは，図 2（a）の RC によるLPF（Low pass filter）です．
注目すべきは回路中の周波数特性をもつ素子です．
図2（a）では，周波数特性をもつ素子はコンデンサ C

94

No.138ただ一つですコンデンサC の周波数特性は，そのインピーダンスZC が式（1）で表されます．
ZC ＝

1
2πfC

（1）

式（1）は，周波数f を高くしていくと，コンデンサCのインピーダンス Z C がどんどん小さくなることを示

R
入力

6.8kC

Vin4.7n

出力

Vout

周波数特性をもつ素子（a）しばしばこのように書かれる図 2 よ く 使 う！
RC に よ る ロ ー・入力
パス・フィルタ
フィルタには，イン Vin

6.8k

ピーダンスが周波数C

出力4.7nVoutによって変わる素子（コンデンサなど）が必ず使われているR見本（b）このように書き換えると R とCによる分圧回路

見本ＰＤＦ

高速通信時代！ コンピュータ・ボードの心臓部を作る

絵とき！ 発振回路

第6章

6-1

イントロ

水晶振動子が発振するしくみ

1電圧を加えるとひずむ圧電特性を利用する

2
3456（a）電圧を加えるとひずむ
図18

圧電特性とは● 電圧を加えると安定振動する周波数がある
水晶振動子は，マイコンやディジタル回路のクロック信号生成などに使われます．中には無色透明で板状繰り返す（厚みすべり振動）

図2

対向する面で逆向きにひずむ

水晶振動子は電圧を加えると物理的にプルプル振動する

厚みすべり振動の水晶片断面（a）特定の厚みに切ると…
図37（b）ひずむと電圧が発生する

切り出す厚みを変えると安定振動する周波数が変わる

切り出す角度をわずかに変えると周波数−温度特性が変化するの水晶板が入っています．水晶は Si と O2 が結合した単結晶で，圧電特性をもっています．
圧電現象とは機械的な圧力を加えると電荷を発生する性質や，電荷を加えるとひずみを発生する物理的な性質です（図 1）．
水晶の板面には対向する電極が付けられて，それぞれ水晶振動子の外部端子や外部電極につながっています．例えば MHz 帯で振動する水晶振動子では，電圧を加えると図 2 のように厚みに対して直角方向に振動します．
水晶は互いに直角な方向に X ，Y ，Z の結晶軸をもっています．その軸に対してある一定の角度で板状に切り出すと，周波数−温度特性が良く，安定して振動する水晶片が得られます（図 3）．
ただし水晶振動子は自身では振動できません．アナ（b）電圧を加えたときに特定の周波数で振動する

見本

6−1 水晶振動子が発振するしくみ1039

見本ＰＤＦマイコンと周辺回路をつなぐために第7章

絵とき！ マイコン / ディジタル回路

7-1

ディジタルICをつなぐ①：信号レベル
出す側と受ける側を上手に設定しながら伝えていく

Highレベル電圧の最小値

VOHHighHigh

VIH

VOH ＞VIH
出力側

Highと認識する電圧の最小値
入力側

伝送中に信号が多少変化してもマージンがあるのでHigh/Low
を間違えないVOL ＜VIL
Lowレベル電圧の最大値

VOL

Low

VIL

Lowと認識する
電圧の最大値Low

グラウンド･レベル（0V）
図 2 High と Low の電圧レベルは確実に認識される大きさにする
VOH ＞VIH ，
VOL ＜VIL が守られないとディジタル信号は正しく伝わらない

まず，信号を受ける側の IC には，V IH と V IL が決められています．V IH 以上の電圧を High とみなし，V IL
図 1 ディジタル信号は出す側と受ける側の信号の大きさを上手に設定しながら伝えていく

以下の電圧を Low とみなします．V IH −V IL 間の電圧はどっちつかずの不定として扱われます．

● ディジタル回路は信号が High（ハイ）か Low（ロー）かを判定しながら動く
ディジタル信号を正しく伝えるには，出力信号のHigh レベルを入力側でも High レベルと，出力信号のLow レベルを入力側でも Low レベルと確実に認識できなければなりません．
出力側と入力側の High/Low の電圧レベルがずれていると正しく信号が伝わりません．
図 2 に示すようにディジタル回路は，信号の電圧がある基準値より高い（High）か低い（Low）かを識別しながら動作しています．回路自体はアナログとまったく変わりなく，トランジスタや抵抗，コンデンサなどで構成されています．

● 出力側の IC は基準電力（V IH とV IL ）に対して余裕の● High/ 不定 /Low の電圧範囲は IC によって決められている
デ ィ ジ タ ル 回 路 は ノ イ ズ に 強 い の が 強 み で す．
High とディジタル IC の仕様書を見ると，ある入力電圧（V IH ）以上は High とみなし，ある電圧（V IL ）以下はLow とみなすように定められています．そのようすを示したのが図 3 です．

112

No.138ある電圧を出力すべき信号を出す側の IC は，V IH /V IL ピッタリの電圧を出していたのでは，出力電圧が不定になってしまう恐れがあります．V IH より高いまたは，V IL より低い十分なマージンのある電圧を出力します．V OH /V OL という値で規定されます．H レベルの出力時はV OH 以上の電圧となり，L レベルの出力時は V OL 以下の電圧となります．二つの IC の入出力間で正常に信号がやり取りされるためには次の関係でなければなりません．

VOH ＞VIH
VOL ＜VIL
VOH とVOL は表 1 に示すような IC の規格で定められています．同じ IC でも動作電圧がフレキシブルな場
合は電源電圧によって変る場合もあります．あまり難しく考えなくてもよいように設計されていますが，技術の進歩と共に規格が多様化しているので IC 個別のデータシートで確認する必要があります．
〈佐藤 尚一〉（初出：「トランジスタ技術」2012 年 4 月号）

見本

見本ＰＤＦ

当たり前のこと大丈夫？

第8章

絵とき !

8-1

目を覚ませ！
ベタグラウンドは 0V じゃない

電子回路コモン・センス

インダクタンス成分が電流の流れをじゃましてノイズになる

わたしだってふつうの金属なんです．
他の配線のみんなよりちょっと幅が広いだけで，超伝導でもないので，0Ωではありません．
インダクタンスもあるんです

ベタグラウンドさん（仮名）＊プライバシーを保護するため処理をしています
図1

ベタグラウンドさん，実は 0 V じゃなかった！

● ベタグラウンドはすごくない…
「ベタグラウンド」って名前で呼んでしまうと，なんだかすごいグラウンドで，ノイズもまったくなくて，インピーダンスもゼロで電流が滑らかに伝わり，静かな

6V

4MHz
クロック･オシレータ300Ω
A0.1μH

プローブを右端に取り付けて電圧を測る

5cmていど10M
ベタグラウンド

10cmのミノムシ･クリップV

3 t アルミ板

図 2 実験：ベタグラウンドにクロック信号のリターン電流を流したときの A 点の電圧を測る

ベタグラウンド（0.1t 真ちゅう板）
6V電源（電池ボックス）300Ω

0 V のような気がしてしまいます．実際は図 1 のように，ベタグラウンドもふつうの配線パターンと同じ金属で，違いはちょっと配線よりも太いってところです．
同じような考え方で，ノイズ対策として太い電線で接続する「グラウンド強化」という対策方法がありますが，この強化されたグラウンドもインピーダンスはゼロではありません．特にノイズ対策の際は，概算でもよいので，具体的に回路素子としてグラウンドの抵抗やインダクタンス分を考える必要があります．
● 実験！ インダクタンス成分が電流の流れをじゃましてノイズになる
ベタグラウンドがそれほど理想的ではないことを簡易な実験で確認してみます（図 2，写真 1）．図 2 に示
すように，4 MHz のクロック・オシレータと 300 Ωの負荷抵抗をベタグラウンドの板の上に 5 cm ほど離し て は ん だ 付 け し ま す． ベ タ グ ラ ウ ン ド 板 は 厚 さ0.1 mm の真ちゅう板を使いました．ベタグラウンドの下に厚さ 3 mm のアルミ板をおいて，双方を 10 cmのミノムシ・クリップで接続しました．10 cm の線のインダクタンスは 100 nH 程度だと思います．ベタグ
ラウンドの逆側の A 点にオシロスコープの 10 MΩ プローブを接続し，図 2 の A 点の電圧を測ってみました．
写真 2 の左が実際に動作させた場合のベタグラウンド右端の電圧（ノイズ）をオシロスコープの 10：1 プローブで測定したものです．約 60 mV の振幅のノイズが観測されました．
ベタグラウンドとアルミ板を集中乗数回路で表してみた等価回路を図 3 に示します．信号線の帰りの電流が流れるパスのインピーダンスがゼロではないので，電流×ω L のインピーダンス分の電圧が発生します．
写真 1 のような接続で図 3 の等価回路にあてはめる場
4MHz
クロック･オシレータ オシロスコープ

6Vのプローブ
4MHz

300Ω

L

4MHzクロック・オシレータ
0.1μH

写真 1

128

No.138

図3LCL

ベタグラウンド（図 1）の正体を暴く実験のようす

クロック・オシレータと 300 Ω抵抗と電池ボックス

CL
C

L

L
10M

C
L

V

見本

L

あのベタグラウンドですらインピーダンスがある

見本ＰＤＦ

エレクトロニクス１年生に贈る

第9章

9-1

絵とき ! あとで役立つ！ワンポイント・アドバイス
イントロ

アンプのゲインの決め方

1

高SN 比を実現するノウハウを紹介

2
通常0.5VP-P未満

私の特大の写真を送ったわ♥

最大1VP-P 1VP-Pフルスケール10ビット額に飾ったヨ

3

A-D
コンバータ

×14

本当は0.5VP-P未満しか入ってこない．
これでは9ビット以下の能力しか出ない

5（a）スケールがピッタリに見えるが入力が小さい
1V

A-D
コンバータ

×2

6

最大1V7（b）増幅すると過大入力が入ったときにひずむ
1V

図1 サイズ調整を間違えると肝心の部分が取り込めない…

×2×12

8

A-D
コンバータ
一度ひずんだ波形は復元できない

最大1V9（c）可変抵抗で調整するのも簡単ではない

アナログ信号は，OP アンプで増幅されたりアッテネータやフィルタで減衰されたりして流れていきます．
このとき，仕上がりのゲインが同じだとしても，増幅と減衰の順番によっては，信号が雑音に埋もれたりします．
また，装置内を通過できるアナログ信号の最大値と最小値の比（ダイナミック・レンジ）が大きいほど，回路を通過するたびに少しずつ悪化していく SN 比（信図 2 信号を適切に増幅 / 減衰させて扱う信号に対してフルスケールにしたい

製作
610

実用時の信号レベルを把握していなければならない能をもつ A−D コンバータに入力されるアナログ信号の最大値が 0.5 V しかないと，この A−D コンバータは9 ビット分しかそのダイナミック・レンジ性能を生かすことができません［図 2（a）］．

号と雑音の比）に対処しやすくなります．
● いったんノイズに埋もれたアナログ信号はもう取り戻せない
アナログ回路が扱えるアナログ信号の最大電圧は電源電圧などの制約を受けます．一方最小電圧はノイズやオフセット電圧の制約を受けます．
アナログ信号が回路を伝わっていく中で，そのレベルがノイズやオフセット電圧よりも小さくなって埋もれてしまうと，もうどんなに高性能なアンプを使っても，そのアナログ信号を抽出することも増幅することもできなくなります．
ディジタル信号処理の世界のダイナミック・レンジは，信号を表すデータの分解能（ビット数）に相当します．A−D コンバータが高い分解能をもっていても，アナログ信号のレベルが適切でないとその性能は発揮されません．
例えば，フルスケールで 10 ビット（1 V 入力）の分解● 回路の入口に近いほうでできるだけ大きく増幅す
れば，出口で高SN 比の信号が得られる信号とその信号に含まれる雑音のレベル比を SN 比といいます．SN 比が大きいアナログ信号ほど低ノイズであるということができます．SN 比を大きくするには，信号の割合を増やすかノイズの割合を減らすしかありません．
複数のアンプで信号を増幅する場合，ゲインは前のほうでできるだけ稼ぐほうが，SN 比の高い信号を出力することができます（図 3）．回路の後ろのほうにゲインの高いアンプを置くと，前段のノイズが増幅されてしまいます．
入力許容電圧が最大 1 V の A−D コンバータのプリアンプが，振幅 10 V のアナログ信号を扱える場合は，プリアンプの信号レベルは 1 V ではなく 10 V で扱って，A−D コンバータの直前で 1 V に減衰させると高SN 比が得られます（図 4）．

見本

9−1 アンプのゲインの決め方

143

特別解説
見本ＰＤＦ

A-1

見えない量をイメージと数式でキャッチ

絵とき ! 電気の法則と科学おさらい！ オームの法則
基本中の基本！ どんな電気回路も従う物理法則（a）通り道が太いと水量は大きい（b）同じ高さでも細いと水量は減る

オームの法則は，
V ＝R I
この例のように水位の差→電圧
水量→電流水の通りやすさ→抵抗と考えるとわかりやすいV（c）水の流れで例えると…

（d）回路ではこうなる

図1

I
R

V ＝RI
（1）
図 1 で，水位→電圧 V ，水量→電流 I ，水路の太さ→抵抗R ，と置き換えると，電気回路になります．
次のように想像すると式（1）のイメージがはっきりするかと思います．
水路が広い（抵抗 R が小さい）と…水量（電流 I ）がたくさん流れる

水位が高い（電圧 V が大きい）と…やっぱり水量（電流I ）はたくさん流れる式（1）は，この法則を発見したゲオルク・オームさんにちなんでオームの法則と呼ばれています．このときオームさんは，銅とビスマスを接触させた熱電対に発生する電圧を測定してこの法則を発見したそうです（1）．
なぜ式（1）のようになるのかと疑問に思った読者もいるかもしれませんが，法則なので証明はできません．
オームの法則をいつでも使えるようにするには，図●V ＝R I

I＝R＝V
RVI

基本中の基本！ 電気回路が従う物理法則「オームの法則」

最初は，電気の基本中の基本，図 1 に示すオームの法則から始めます．
電気回路でいいますと，電圧を V ，電流を I ，抵抗値をR とすれば，次の関係があります．

●

図 2 オームの法則…こんな風に教科書では習う

V
R I

2 のような郵便のマークに似た感じで覚えておくと便利です．図 2 のマーク中，横線｜は割り算，縦線｜は掛け算を意味します．次のように，簡単に電圧V ，電流I ，抵抗値R を求められます．
（1）電流 I と抵抗 R がわかっていて，抵抗 R の両端に生じる電圧V を知りたいとき，V ＝RI（2）電圧 V と電流 I がわかっていて，抵抗 R を求めたいとき，V
R＝I（3）電圧 V と抵抗 R がわかっていて，流れる電流 I を知りたいとき，V
R＝Ｒ〈瀬川 毅〉
参考文献（1）直川 一也；科学技術史，電気電子技術の発展，1998 年，東京電機大学出版局．

見本

（初出：
「トランジスタ技術」2013 年 6 月号）

A−1 おさらい！ オームの法則151見本