オームの法則：電流・電圧・抵抗
1 · 予測
9 V 電池が単一抵抗に電流を流します。より大きな抵抗を使うと、電流は増えるか減るでしょうか？
- 抵抗が大きいほど電流は小さくなります。
- 抵抗が大きいほど電流は大きくなります。
- 電流は抵抗に依存しません。
2 · 準備
- single-resistor プリセットを開いて Reset を押します。電池は固定 9 V を供給します。
- 抵抗の電流読み出しを有効にします。
- 各試行で抵抗値を設定し、電流を記録します。
3 · データ収集
| 抵抗 R (Ω) | 消費電力 P (W) | 電流 I (A) |
|---|---|---|
| 50.00 | ||
| 100.00 | ||
| 200.00 |
3回の試行について電流 I（縦軸）を 1/R（横軸）に対してプロットします。原点を通る直線ですか？
4 · 分析
- E = 9 V を用いて1回の試行の I = E/R を計算し、表と比較します。
- 固定電圧でオームの法則 I = E/R を使い、抵抗を2倍にすると電流が半分になる理由を説明します。
5 · 発展
- 電圧が固定でも、抵抗が大きいほど電力列（P = E²/R）は小さくなります。同じ電池から大きな抵抗が少ない電力しか取り出さない理由を説明します。
- R をほぼ 0 Ω にすると電流（と電池）はどうなりますか？実回路がこの『短絡』状態を避ける理由を説明します。
この実験の物理
オームの法則
抵抗を流れる電流は両端電圧に比例し抵抗に反比例します：I = V/R。ここで V は電池の全起電力 9 V です。
電力（V と R から）
抵抗の消費電力は電流を使わず電圧と抵抗から P = V²/R で直接計算できます。