抵抗、オームの法則：アルケーを知りたい(448)

今回の話題は（A）物理学。

▼電流、電圧そして今回の抵抗で電気回路の役者が揃った。

▼オームの法則

V = R * I

R = V / I

I = V / R

▼抵抗の計算

・直列回路　R = R1 + R2

・並列回路　1/R = 1/R1 + 1/R2 

並列回路の抵抗計算に抵抗がある（笑）

▼抵抗値を決める要素

・面積　抵抗は電熱線の断面積に反比例する

・長さ　抵抗は電熱線の長さに比例する

▼面積、長さ以外の要素

・素材　抵抗の大きなものの例＝ニクロム（ニッケルとクロムの合金）、小さなものの例＝銀

・温度　高温になるほど抵抗が大きくなる

・スマホの充電コードの選び方　太く、短いものほど電気抵抗が少ないから早く充電できる

▼抵抗を2つ並列につないだ回路の抵抗値を計算するプログラム

抵抗1の大きさ：3

抵抗2の大きさ：2

この並列回路の抵抗は： 6/5 Ω

小数で表すと： 1.2 Ω

▼コード

from fractions import Fraction

R1 = int(input('抵抗1の大きさ：'))

R2 = int(input('抵抗2の大きさ：'))

R = Fraction(1, R1) + Fraction(1, R2)

print('この並列回路の抵抗は：',Fraction(1, R),'Ω')

print('小数で表すと：',float(Fraction(1, R)),'Ω')

▼分数計算は難度が上がる。Python標準ライブラリのfractionモジュールをインポートするひと手間が増える。上のコードはプログラミングに習熟した人が見ると突っ込みどころあり（しかない）だろう。自分でも、print()関数の中で細工をするのは嫌いだ。なのに面倒くさいからその場しのぎでやっている。

▼今日の人物：オームの法則のもとになったオームさん。

ゲオルク・ジーモン・オーム（Georg Simon Ohm, 1789 - 1854）ドイツの物理学者。エアランゲン大学で博士。父は錠前師。師匠は数学者のカール・フォン・ラングスドルフさん。この師匠がオームさんに数学の勉強を独自で続けるようアドバイスした。数学力、実験力、発表力の3力を活かし、電気回路解析のパイオニアになる。オームの法則を発表したのは38歳のとき。

〔参考〕

有山智雄et al.『中学総合的研究　理科〔四訂版〕』旺文社。

平尾淳一『総合的研究　物理』旺文社。

https://en.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohm