【中2理科】電流・電圧・抵抗の要点まとめ｜オームの法則と直列・並列回路の計算

中2理科「電流と回路」を、図と例題で1つずつ確かめるページです。この単元の計算は、直列と並列の決まりと、オームの法則（電圧＝抵抗×電流）の2つが土台です。分かっている2つの量から、残りの1つを順に求めていきます。どの見出しも「答え → 図 → 理由 → 解き方」の順に書いています。紙に書いて練習したい人は、下の無料プリントを使ってください。

電流は回路をどう流れる？ 電流の向きと回路図

📄 プリント2ページ

電源は、長い線が＋極、短く太い線が−極です。抵抗器と電熱線は同じ記号です。導線は、黒い点がある所だけつながっていて、点のない交わりはつながっていません。電気用図記号で回路を表した図を回路図といいます。

回路図のかき方：①電源の記号（長い線が＋極）をかき、電流の向きに記号を順に並べる。②導線はまっすぐな線にして、角は直角にする。③＋極から−極までたどって、1つの輪になっているか確かめる。

理由：実物のつなぎ方と同じ順に並べれば、つなぎ方を読み取りやすくなります。輪が切れていると電流が流れないので、最後にたどって確かめます。

基本乾電池の向きを逆にすると、電流の向きはどうなりますか。

電流の向きは、電源の＋極から出て−極へもどる向きです。

答え：電流の向きも逆になる

基本回路図で、導線が交わっている所に黒い点があります。この2本の導線はつながっていますか。

回路図では、黒い点がある所だけがつながっています。

答え：つながっている

直列回路と並列回路のちがい：豆電球を1個ゆるめると？

📄 プリント3ページ

家庭の電気器具（照明・テレビ・冷蔵庫など）は並列につながっています。どれか1つのスイッチを切っても、ほかは使えます（電圧の理由は8ページ）。

切りかえ式スイッチ：端子が3つあり、真ん中の端子が、レバーを倒した側の端子とつながります。1つで「2つの豆電球のどちらか一方をつける」回路がつくれます。

基本豆電球2個を並列につなぎました。1個をソケットからゆるめると、もう1個はどうなりますか。

並列では、もう1つの道は切れていません。

答え：ついたまま

標準切りかえ式スイッチの真ん中の端子を電源側に、左の端子を豆電球 R に、右の端子を豆電球 S につなぎました。レバーを右に倒すと、どちらがつきますか。

真ん中の端子は、レバーを倒した側（右）の端子とつながります。

右の端子は豆電球 S につながっているので、S の通り道ができます。

答え：S

電流の大きさはどうはかる？ 電流計の使い方

📄 プリント4ページ

0.2 A＝200 mA、350 mA＝0.35 A です。

使い方：①はかりたい所に直列につなぐ（電流が電流計の中を通るようにするため）。②＋端子を電源の＋極側に、−端子を−極側につなぐ。−端子は、はじめは5 Aにする（大きな電流で針がふり切れて、電流計がこわれるのを防ぐため）。③針のふれが小さければ、500 mA → 50 mA の順につなぎかえる。つないだ端子の段の目もりを、最小目もりの10分の1まで読む（針が大きくふれた方が、目もりを細かく読めるため）。

電流計を電源に直接つないではいけません（大きな電流が流れて、こわれます）。

基本(1) 0.45 A は何 mA ですか。(2) 60 mA は何 A ですか。

1 A＝1000 mA なので、A から mA には1000をかけ、mA から A には1000でわります。

0.45×1000＝450	A を mA に直す
(1) 450 mA	答え
60÷1000＝0.06	mA を A に直す
(2) 0.06 A	答え

標準500 mA の端子につないだ電流計の針が、37目もりを指していました。電流の大きさは何 mA、何 A ですか。

500 mA の端子の最小目もりは10 mA です。

37×10＝370	目もりの数×最小目もり
370÷1000＝0.37	mA を A に直す
370 mA（0.37 A）	答え

直列回路の電流は場所でちがう？

📄 プリント5ページ

実験：豆電球2個の直列回路で、電流計を3か所（＋極を出た所・豆電球のあいだ・−極にもどる所）につないで、電流の大きさをはかります。結果は、どの点も同じ 0.25 A でした。I は電源を出た所の電流、I₁・I₂ は2個の豆電球を流れる電流です。

理由：電流は、豆電球を通っても減りません。豆電球が光るのに使われるのは電流ではありません。だから、電流計を回路のどこにつないでも、読む値は同じになります。豆電球の個数が変わっても、直列なら電流はどこでも同じです。同じ種類の豆電球2個を直列につなぐと、どちらにも同じ電流が流れるので、同じ明るさになります。

基本豆電球3個の直列回路で、電源の＋極を出た所の電流が 0.12 A でした。3個目の豆電球を通った後の電流は何 A ですか。

直列回路では、どの点でも電流は同じです。

答え：0.12 A

並列回路の電流はどう分かれる？

📄 プリント6ページ

実験：豆電球2個の並列回路で、電流計を4か所（分かれる前・上の枝・下の枝・合流した後）につないで、電流の大きさをはかります。上の枝が 0.4 A、下の枝が 0.2 A のとき、分かれる前も合流した後も 0.6 A でした。

理由（水の流れにたとえる）：水の通り道が1本なら、どこでも流れる水の量は同じです（直列）。2つに分かれると、分かれた水の量の和が、分かれる前の水の量と同じです（並列）。水は途中でなくなりません。電流も同じです。

豆電球の明るさ：同じ豆電球なら、流れる電流が大きいほど明るくなります。同じ豆電球 D・E・F で、D と E を並列にした部分の後に F をつなぐと、F には全部の電流が流れ、D・E にはその半分ずつが流れます。だから、F がいちばん明るく、D と E は同じ明るさです。

標準並列回路で、分かれる前の電流が 1.2 A、上の枝の電流が 0.5 A でした。下の枝の電流は何 A ですか。また、合流した後の電流は何 A ですか。

1.2−0.5＝0.7	全体−上の枝＝下の枝
下の枝 0.7 A	答え
0.5＋0.7＝1.2	枝の和が、合流した後の電流
合流した後 1.2 A	答え

電圧とは？ 電圧計の使い方

📄 プリント7ページ

乾電池を2個直列にすると、豆電球が明るくなります。電流を流そうとするはたらきが大きくなったからです。乾電池1個は約1.5 V、家庭のコンセントは100 V です。

使い方：①はかりたい部分に並列につなぐ（両はしに2つの端子をつなぐ）。電源には、直接つないでもかまいません（電流計とちがう所）。②＋端子を電源の＋極側に、−端子を−極側につなぐ。−端子は、はじめは300 V につなぎ、針のふれが小さければ 15 V → 3 V の順につなぎかえる。③つないだ端子の段の目もり（どれも30目もり）を、最小目もりの10分の1まで目分量で読む。

基本電流計と電圧計のうち、電源に直接つないでもかまわないのはどちらですか。

電流計を電源に直接つなぐと、大きな電流が流れてこわれます。

答え：電圧計

標準15 V の端子につないだ電圧計の針が、24目もりを指していました。電圧の大きさは何 V ですか。

15 V の端子の最小目もりは 0.5 V です。

24×0.5＝12	目もりの数×最小目もり
12.0 V	答え（最小目もりの10分の1まで読むので 12.0 と書く）

直列回路と並列回路で、電圧はどう加わる？

📄 プリント8ページ

例：電源 3.0 V の直列回路で、豆電球 a に 1.2 V なら、豆電球 b には 3.0 V−1.2 V＝1.8 V。並列回路なら、どちらの豆電球にも 3.0 V です。乾電池2個の直列は 1.5 V＋1.5 V＝3.0 V です。

豆電球の明るさ：豆電球は、加わる電圧と流れる電流がどちらも大きいほど明るくなります。種類のちがう2個の豆電球を直列につなぐと、電流はどちらも同じなので、明るい方に大きな電圧が加わっています。並列につなぐと、電圧はどちらも同じなので、明るい方に大きな電流が流れています。

家庭の電気器具：どれにも同じ100 V が加わるように、並列につながれています。1つを切っても、ほかは使えます。直列だと、器具ごとの電圧が100 V より小さくなり、1つを切ると全部止まります。

標準電源が 6.0 V の直列回路に、豆電球 g と h をつなぎました。g に加わる電圧が 2.4 V のとき、h に加わる電圧は何 V ですか。並列回路につないだ場合、g に加わる電圧は何 V ですか。

6.0−2.4＝3.6	直列：電源の電圧−g の電圧
h は 3.6 V	答え（2.4＋3.6＝6.0 で電源と合う）

並列回路では、どの豆電球にも電源と同じ電圧が加わります。

答え：直列の h は 3.6 V、並列の g は 6.0 V

発展種類のちがう豆電球 M・N を直列につなぐと、M の方が明るくなりました。大きな電圧が加わっているのは M・N のどちらですか。

直列では、電流はどちらも同じです。電流が同じなら、明るさのちがいは電圧のちがいによります。

答え：M

電圧を大きくすると、電流はどう変わる？ 比例のグラフ

📄 プリント9ページ

実験：電流計は抵抗器と直列に、電圧計は抵抗器と並列につなぎます（電流と電圧を同時にはかるため）。電源装置の電圧を少しずつ上げて（いろいろな電圧の時の電流を調べるため）、そのたびに、抵抗器に加わる電圧と流れる電流をはかり、表に書きます。

グラフのかき方：横軸に電圧、縦軸に電流をとり、はかった値を点（・）でかきます。点の並びの真ん中を通るように直線を引きます（点を折れ線で結びません。点がちょうど線の上に乗らなくてもかまいません）。

理由：a も b も、電圧が2倍、3倍になると、電流も2倍、3倍になります。原点を通る直線なので、電流は電圧に比例します。a と b をくらべると、同じ電圧で電流が小さい方（グラフの傾きが小さい方）が、電流が流れにくい抵抗器です。例：3.0 V で a は 0.30 A、b は 0.10 A なので、b の方が流れにくい。

基本ある抵抗器に 2.0 V を加えると 0.10 A が流れました。電圧を 6.0 V にすると、電流は何 A になりますか。

電流は電圧に比例します。電圧は 6.0÷2.0＝3（倍）になります。

0.10×3＝0.30	電流も3倍になる
0.30 A	答え

標準同じ 3.0 V を加えたとき、抵抗器 c には 0.20 A、抵抗器 d には 0.50 A が流れました。電流が流れにくいのは、c・d のどちらですか。

同じ電圧で電流が小さい方が、流れにくい抵抗器です。0.20 A は 0.50 A より小さいです。

答え：c

オームの法則と電気抵抗：電流の流れにくさを数で表す

📄 プリント10ページ

1 V の電圧を加えた時に 1 A の電流が流れる抵抗が 1 Ω です。この式を変えると、電流 I＝V÷R、抵抗 R＝V÷I になります。

抵抗を求める例（9ページの表）：a は 3.0 V で 0.30 A、b は 3.0 V で 0.10 A でした。R＝V÷I で求めます。

グラフの傾きが小さいほど、抵抗は大きくなります。

導体と不導体：電気抵抗が小さく、電流が流れやすい物質を導体（金属：銅・アルミニウム・鉄など）、電気抵抗がひじょうに大きく、電流がほとんど流れない物質を不導体（絶縁体）（ガラス・ゴム・プラスチックなど）といいます。導線は、銅の線のまわりを、不導体のビニルでおおっています（さわっても電流が体に流れないように、導線どうしがふれてもつながらないように）。

基本ある抵抗器に 6.0 V の電圧を加えると、0.20 A の電流が流れました。この抵抗器の抵抗は何 Ω ですか。

6.0÷0.20＝30	R＝V÷I
30 Ω	答え

発展ある抵抗器に加える電圧と流れる電流をはかると、電圧が 0・3.0・6.0 V のとき、電流は 0・20・40 mA になりました。この抵抗器の抵抗は何 Ω ですか。

表の 3.0 V と 20 mA を使います。V＝R×I の電流の単位は A なので、mA は A に直します。

20÷1000＝0.02	20 mA を A に直す
3.0÷0.02＝150	R＝V÷I
150 Ω	答え（6.0÷0.04＝150 でも同じ）

オームの法則で、電流・電圧・抵抗を求めるには？

📄 プリント11ページ

手順：①分かっている量と、求める量を書き出す（どの式を使うか決めるため）。②mA は A に直す（÷1000。V＝R×I の電流の単位は A だから）。③V＝R×I か、その変形に入れて計算する。答えには、単位（V・A・Ω）を付けます。

基本20 Ω の抵抗器に 5.0 V の電圧を加えました。流れる電流は何 A ですか。

5.0÷20＝0.25	I＝V÷R
0.25 A	答え

基本8 Ω の抵抗器に 0.5 A の電流が流れました。加わっている電圧は何 V ですか。

8×0.5＝4	V＝R×I
4.0 V	答え

標準ある抵抗器に 3.0 V の電圧を加えると、120 mA の電流が流れました。この抵抗器の抵抗は何 Ω ですか。

120÷1000＝0.12	120 mA を A に直す
3.0÷0.12＝25	R＝V÷I
25 Ω	答え

抵抗器を直列につなぐと、全体の抵抗は？

📄 プリント12ページ

例：20 Ω と 10 Ω の抵抗器を直列につなぎ、電源 6.0 V を加えます。

理由：直列では、電流が同じで、電圧が足し算になります。だから、全体の抵抗（全体の電圧÷電流）も足し算になります。抵抗が大きい方に、大きな電圧が加わります（20 Ω に 4.0 V、10 Ω に 2.0 V）。同じ抵抗器を直列に1つずつ増やすと、全体の抵抗は大きくなります（10 Ω の抵抗器なら、1個で 10 Ω、2個で 20 Ω、3個で 30 Ω）。

標準6 Ω と 14 Ω の抵抗器を直列につなぎ、10 V の電源を加えました。全体の抵抗、流れる電流、6 Ω の抵抗器に加わる電圧を求めなさい。

6＋14＝20	全体の抵抗：直列は抵抗の和
10÷20＝0.5	電流：I＝V÷R
6×0.5＝3.0	6 Ω に加わる電圧：V＝R×I
全体 20 Ω、電流 0.5 A、電圧 3.0 V	14 Ω は 14×0.5＝7.0 V、3.0＋7.0＝10 V で電源と合う

抵抗器を並列につなぐと、全体の抵抗は？

📄 プリント13ページ

例：10 Ω と 40 Ω の抵抗器を並列につなぎ、電源 4.0 V を加えます。並列なので、どちらの抵抗器にも電源の電圧 4.0 V が加わります。

式で表すと：1R＝1R₁＋1R₂。例：110＋140＝440＋140＝540＝18 なので 8 Ω です。同じ抵抗の2個を並列にすると、全体の抵抗は半分になります（20 Ω と 20 Ω → 10 Ω）。同じ抵抗器を並列に1つずつ増やすと、全体の抵抗は小さくなっていきます。

標準30 Ω と 60 Ω の抵抗器を並列につなぎ、6.0 V の電圧を加えました。それぞれの抵抗器を流れる電流、全体の電流、全体の抵抗を求めなさい。

6.0÷30＝0.2	30 Ω を流れる電流：I₁＝V÷R₁
6.0÷60＝0.1	60 Ω を流れる電流：I₂＝V÷R₂
0.2＋0.1＝0.3	全体の電流：並列の電流は和
6.0÷0.3＝20	全体の抵抗：R＝V÷I
全体 20 Ω	30 Ω・60 Ω のどちらよりも小さい

直列と並列が組み合わさった回路は、どう解く？

📄 プリント14ページ

解き方：①電圧・電流・抵抗のうち、2つが分かっている所を見つける（オームの法則で残りの1つが決まるため）。②残りの1つを求めて、回路図に書きこむ（次の部分を考える材料になるため）。③直列と並列の決まりで、となりの部分に進む（全体と部分をつなぐため）。

例1（直列の後に並列）：4 Ω の後に、12 Ω と 6 Ω の並列の部分をつなぎ、電源 12 V を加えます。

標準6 Ω の抵抗器の後に、12 Ω と 12 Ω の抵抗器を並列にした部分をつなぎ、18 V の電源を加えました。全体の電流、6 Ω に加わる電圧、12 Ω の抵抗器1個を流れる電流を求めなさい。

112＋112＝212＝16	並列の部分：6 Ω（同じ抵抗2個の並列は半分）
6＋6＝12	全体の抵抗：直列は和
18÷12＝1.5	全体の電流：I＝V÷R
6×1.5＝9.0	6 Ω に加わる電圧：V＝R×I
18−9.0＝9.0	並列の部分に加わる電圧
9.0÷12＝0.75	12 Ω を流れる電流
全体の電流 1.5 A、6 Ω の電圧 9.0 V、12 Ω の電流 0.75 A	0.75＋0.75＝1.5 A で全体の電流と合う

発展4 Ω と 8 Ω の抵抗器を直列にした部分に、6 Ω の抵抗器を並列につなぎ、12 V の電源を加えました。全体の電流と全体の抵抗を求めなさい。また、4 Ω の抵抗器に加わる電圧を求めなさい。

直列の部分（4 Ω＋8 Ω＝12 Ω）を1つとみなします。並列なので、どちらの側にも 12 V が加わります。

4＋8＝12	直列の部分を 12 Ω とみなす
12÷12＝1.0	12 Ω の側を流れる電流
12÷6＝2.0	6 Ω を流れる電流
1.0＋2.0＝3.0	全体の電流：並列の電流は和
12÷3.0＝4	全体の抵抗：R＝V÷I
4×1.0＝4.0	4 Ω に加わる電圧：V＝R×I
全体の電流 3.0 A、全体の抵抗 4 Ω、4 Ω の電圧 4.0 V	8 Ω は 8×1.0＝8.0 V、4.0＋8.0＝12 V で電源と合う

まとめ

電流は電源の＋極から出て−極へもどります。直列回路は、電流がどこでも同じで、電圧は和が電源の電圧になります。並列回路は、電圧がどこでも電源の電圧で、電流は枝分かれした電流の和が全体になります。抵抗器を流れる電流は電圧に比例し（オームの法則）、電圧＝抵抗×電流の式で、分かっている2つの量から残りの1つを求められます（mA は A に直してから）。直列の全体の抵抗は和、並列の全体の抵抗はどちらよりも小さくなり、先に電流を求めて R＝V÷I で出します。組み合わさった回路は、分かる所から回路図に書きこんで進めます。プリントの確認問題で、計算を手を動かして練習してみてください。