危険物乙4の電気の基礎｜オームの法則・電池・電気分解を出る形だけ

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重要度：△ 出題は少なめですが電卓なしで解ける計算の型です（市販問題集の頻出印はなく、公式公開問題でも見当たりません。当サイトの判断）

最終確認：2026年9月24日

懐中電灯に乾電池を入れてスイッチを押すと、豆電球が光ります。電池から出た電気が、導線と豆電球を通ってひと回りしているからです。危険物乙4では、この電気の流れを、オームの法則（オームのほうそく）の計算や、電池と電気分解（でんきぶんかい）の形で問われます。

この記事でわかること

電圧は電流×抵抗です。抵抗は直列なら足し算で大きくなり、並列にするとどの抵抗よりも小さくなります。

電池では、イオン化傾向の大きい金属が負極になってとけ出し、電子は導線を負極から正極へ流れます。

まず場面で：懐中電灯の乾電池と豆電球の回路

懐中電灯の中では、乾電池、スイッチ、豆電球が導線で1つの輪につながっています。この電気の通り道の輪を、回路（かいろ）といいます。スイッチを切って輪が途切れると電気は流れず、豆電球は消えます。

導線の中を流れる電気の流れを電流（でんりゅう）といい、単位はA（アンペア）です。電流を流そうとする働きの大きさを電圧（でんあつ）といい、単位はV（ボルト）です。電流の流れにくさを抵抗（ていこう）といい、単位はΩ（オーム）です。

冬にドアノブでパチッと来る静電気（せいでんき）も電気ですが、こちらは物にたまって、流れずにとどまっている電気です。たまる条件と逃がし方は、静電気はなぜ危ないかで扱っています。この記事では、回路の中を流れ続ける電気を扱います。

オームの法則とは、回路を流れる電流が電圧に比例し、抵抗に反比例するという決まりのことです。式は「電圧＝電流×抵抗」で、変形すると「電流＝電圧÷抵抗」「抵抗＝電圧÷電流」になります。単位で書けば、V＝A×Ωです。

抵抗が2つ以上あるときは、まとめて1つとみなした合成抵抗（ごうせいていこう）を先に出します。直列につなぐと合成抵抗は足し算で大きくなり、並列につなぐとどの抵抗よりも小さくなります。

逆数とは、分数の上と下を入れかえた数のことで、3の逆数は1/3です。並列の合成抵抗は、逆数どうしを足したあと、もう一度ひっくり返して求めます。

電圧は水を押し出すポンプの力、電流は管を流れる水の量、抵抗は管の細さにあたります。細い管を続けてつなぐと流れにくくなり、横に並べて通り道を増やすと流れやすくなります。正確には、直列では抵抗の値がそのまま足し算になり、並列では合成抵抗の逆数が、それぞれの抵抗の逆数の和になります。

例題1は、2Ωと4Ωの抵抗を直列につなぎ、12Vの電池につないだときの電流を求める問題です。数値は自作の問題条件です。

例題2は、3Ωと6Ωの抵抗を並列につなぎ、12Vの電池につないだときの電流を求める問題です。

並列の合成抵抗2Ωは、3Ωと6Ωのどちらよりも小さくなります。 答えが元の抵抗より大きくなったら、どこかで計算をまちがえています。

電池とは、酸化（さんか）と還元（かんげん）の反応で出るエネルギーを、電気として取り出す装置のことです。イオン化傾向の違う2種類の金属の板を電解液（でんかいえき）にひたし、導線でつなぐと電流が流れます。電解液とは、電気を通す水溶液のことです。

イオン化傾向の大きい金属は、電子を手放して陽イオン（ようイオン）になり、電解液にとけ出します。電子が導線へ出ていくこの極が負極で、電子が流れこむもう一方の極を正極（せいきょく）といいます。電子は導線を負極から正極へ流れ、電流の向きはその反対で、正極から負極へ流れます。

2種類の金属がふれ合うとイオン化傾向の大きいほうが先にとける、というイオン化傾向と金属の腐食の話と同じしくみです。電池の両極の間の電圧を起電力（きでんりょく）といい、2つの金属のイオン化傾向の差が大きいほど大きくなります。

使い切りの電池を一次電池、充電してくり返し使える電池を二次電池といいます。身近な電池の起電力は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池（なまりちくでんち）、マンガン乾電池、ニッケル・カドミウム電池の順に小さくなります。

電気分解とは、電解液に電極を入れて電流を流し、電気の力で化学変化を起こすことです。電源の負極につないだ電極を陰極、正極につないだ電極を陽極といいます。電池が反応から電気を取り出すのに対し、電気分解は電気を使って反応を起こします。

陰極では電子が流れこむので還元が起き、陽極では電子が出ていくので酸化が起きます。次の表の例では、陰極には金属か水素が、陽極には酸素か塩素が出てきます。