【オームの法則】なぜV=IRなのか？電圧・電流・抵抗を「水路」で完全図解

電験三種の勉強を始めると、必ず最初に出会うのがオームの法則 \( V=IR \) です。

「こんなの常識だよ」と思いましたか？
しかし、試験問題が複雑になった途端、式が立てられなくなる人が後を絶ちません。それは、この式を単なる記号の羅列として暗記しているからです。

今回は、目に見えない電気を「目に見える水路」に置き換えて、オームの法則の本質を脳にインストールします。

1. 電気回路と水路は「全く同じ」だ！

電気回路図を見ると頭が痛くなる人は、まずこの「翻訳」を頭に入れてください。
電気の流れは、実は水の流れ（ポンプとパイプ）と全く同じ仕組みで動いています。

まずは、障害物（抵抗）が決まっている状態で、ポンプの力を変えてみましょう。

想像してください。ポンプのスイッチを強くして、水圧（電圧 \(V\)）を2倍に上げたとします。
すると、押し出される水の量（電流 \(I\)）はどうなるでしょうか？

▲ 圧力を強くすれば、当然、流れる水の量は増える

当然、水は勢いよく流れ出し、流れる量も2倍になります。
これが「電流は電圧に比例する（\( I \propto V \))」という意味です。

次に、ポンプの力（電圧）はそのままにして、通り道であるパイプを変えてみます。

パイプの中にゴミが詰まっていたり、パイプ自体が極端に細かったりしたらどうでしょう？
これが「電気抵抗 \(R\)」です。

通り道が狭くなればなるほど（抵抗 \(R\) が大きくなるほど）、水は流れにくくなります。
もし抵抗が2倍流にくいパイプになったら、流れる水（電流）は半分（1/2）になってしまいます。

💡 重要なイメージ

「電流 \(I\)」は、あくまで「結果」です。
「電圧 \(V\)（押す力）」と「抵抗 \(R\)（邪魔する要素）」の力関係によって、結果的にどれだけの「電流 \(I\)（水）」が流れるかが決まります。

以上のイメージを数式にまとめると、オームの法則の真の意味が見えてきます。

「どれだけ水が流れるか（\(I\)）？」は、「押す力（\(V\)）」を「邪魔する力（\(R\)）」で割ればわかります。

これは少し見方を変えます。「ある抵抗（\(R\)）に、無理やりこれだけの電流（\(I\)）を流すためには、どれだけの圧力（\(V\)）が必要か？」と考えます。

V ＝ I × R

必要な圧力(V) ＝流したい量(I) × 通りにくさ(R)

通りにくい細い管（大きな \(R\)）に、大量の水（大きな \(I\)）を流そうとしたら、ものすごい圧力（大きな \(V\)）が必要になりますよね。
これが \( V=IR \) の物理的な意味です。

オームの法則は、記号の暗記ではなく「ポンプ・水流・土管」の紙芝居として頭に入れておきましょう。

このイメージさえあれば、この先に登場する「直列・並列回路」や「キルヒホッフの法則」も、すべて水の流れとして直感的に解けるようになります。