電圧、電流、抵抗の関係：抵抗が増えると電圧はどう変化するのか？

「電圧＝電流×抵抗」というオームの法則は、電気回路において非常に重要な基礎的な関係です。この式における「電圧」の変化については、よく質問を受けます。特に、抵抗が増えることで電圧はどのように変化するのかについての理解が必要です。この記事では、この関係について詳しく解説します。

オームの法則の基本

オームの法則は、電圧（V）、電流（I）、および抵抗（R）との間の関係を示しています。式は次のようになります。

V = I × R

この式から、電圧は電流と抵抗の積であることがわかります。つまり、電流が一定であれば、抵抗が大きくなるほど電圧も大きくなります。では、この関係が実際の回路ではどのように作用するのでしょうか？

もし、回路内の抵抗が増加した場合、他の条件（電流など）が一定ならば、電圧は増加します。これは、抵抗を大きくすることで、電気の流れを制限し、その分電圧が必要になるためです。

例えば、ある回路で抵抗が10Ωの場合、電流が2A流れるとします。このときの電圧は。

V = 2A × 10Ω = 20V

もし抵抗が20Ωに増えた場合、電流が変わらないと仮定すると、電圧は。

V = 2A × 20Ω = 40V

このように、抵抗が増えると必要な電圧も増加することがわかります。

電圧は「電気の圧力」とも言われることがあります。つまり、電流を流すためには、電気を押し出すための圧力（電圧）が必要です。この圧力は、抵抗が大きいほど強くなる必要があります。言い換えれば、抵抗が高くなると、その回路を通る電流を維持するために必要な圧力（電圧）が大きくなるわけです。

逆に、電流を流すための圧力（電圧）が小さくて済む場合、回路の抵抗が低いということです。低抵抗では、少ない電圧で電流を通すことができます。

実生活でもこの関係を見ることができます。例えば、家庭用の電気製品では、抵抗が異なることで消費電力が異なります。電気ストーブやヘアドライヤーなど、高い抵抗を持つ機器は、同じ電流でも高い電圧が必要です。

逆に、電気製品が低抵抗の場合、より低い電圧で動作します。電池やモーターなどがその一例です。

「電圧＝電流×抵抗」というオームの法則において、抵抗が増えると電圧が直接的に増加します。つまり、抵抗が高ければ高いほど、電流が同じであれば必要な電圧も高くなるのです。この関係を理解することで、電気回路の設計やトラブルシューティングが容易になります。