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5・2 電圧, 電流, 抵抗, オームの法則
直流発電機を電源として直流回路を設定し, これについて電圧, 電流, 抵抗, 及びオームの法則の関係をみよう。
図5・9
図5・9の直流回路において, 直流発電機の起電力E〔V〕が発生し, 抵抗負荷R〔Ω〕にスイッチを閉じて, 電流I〔A〕を流したとする。
この場合の電流I〔A〕は, 負荷に流す電流であるから負荷電流という。このように, 負荷電流は当然発電機内部にも流れるため, 起電力E〔V〕-Ir（発電機内部の損失電圧）=V〔V〕だけが発電機の端子電圧V〔V〕となって, 負荷R〔Ω〕と対立し合う。即ち負荷Rに流れる電流により, IR〔V〕の電圧と対立し釣り合うことになる。
したがって, このことは次のような関係になる。
V=IR〔V〕・・・（5・1）電圧を求める式
この関係式を1・9・1項で述べたようにオームの法則という。
（5・1）式を変形すれば
また,
以上3式は交流の場合にも使用される。また, 図5・9についていえば, 起電力E〔V〕-Ir〔V〕の式でIr〔V〕は発電機起電力を減ずる役目をするのでIr〔V〕だけ電圧降下又は電圧がドロップしたという。また, このIr〔V〕の電圧を降下電圧又はドロップ電圧という。したがって, 抵抗R〔Ω〕のある導体に電流I〔A〕の電流が流れれば, オームの法則にしたがって, 下記の電圧降下がある。
V=RI〔V〕・・・（5・4）
このオームの法則については, 1・9・1項において述べたので 参照のこと。 注：電圧の量記号にはV・E・eなど使用されている。
〔例題〕図5・10において直流発電機の端子電圧がV〔V〕, 電流I〔A〕, 導線の抵抗r〔Ω〕, また, 電熱器の抵抗R〔Ω〕であるとき, 導線の電圧降下及び電熱器の電圧降下をそれぞれ計算せよ。また, 発電機端子電圧は何と何に対応しているか。
図5・10
〔解〕導線の電圧降下V1=Ir〔V〕・・・（1）
電熱器の電圧降下V2=IR〔V〕・・・（2）
また, 発電機の端子電圧〔V〕は（1）式と（2）式の和に対応している。
故に, V=V1+V2
=Ir+IR
=I（r+R）〔V〕である。
即ち, 発電機の端子電圧は, 導線抵抗と電熱器抵抗の和に電流を流したときの電圧降下に対応していることになる。
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