【第二種電気工事士】オームの法則と直列・並列をゼロから解説
第二種電気工事士の勉強を始めると、いきなり「合成抵抗」「オームの法則」といった言葉が出てきます。ここでつまずくと、あとの計算問題がすべて解けなくなります。
この記事では、電気をまったく知らない人を想定して、電圧・電流・抵抗の3つから順に説明します。この記事だけで、過去問の計算問題の土台がそろうように書きました。
まず、電気を「水の流れ」にたとえる
電気は目に見えません。そこで昔から、水の流れにたとえて理解する方法が使われています。この記事でもこのたとえを最後まで使います。
水にたとえると
電圧 … 水を押し出す圧力。ポンプの強さ。単位はV（ボルト）
電流 … 実際に流れている水の量。単位はA（アンペア）
抵抗 … ホースの詰まり具合。流れにくさ。単位はΩ（オーム）
圧力が強いほど水はたくさん流れ、詰まりが多いほど流れにくくなる。これが電気でもそのまま成り立ちます。
電圧（V）とは
電気を押し出す力のことです。単位はV（ボルト）。
身近な電圧
家庭のコンセントは100V。エアコンやIHは200V。乾電池は1.5Vです。
なぜ大きな機器は200Vを使うのか？ 電圧が高いほど強い力で電気を押し出せるので、同じ電力を送るのに電流が少なくて済みます。だから大きな機器ほど200Vを使います。
電圧は2点のあいだの差で決まります。「この電線は100V」というのは、正確にはその電線と、比べる相手（多くは大地）とのあいだが100Vという意味です。
電流（A）とは
実際に流れている電気の量のことです。単位はA（アンペア）。
身近な電流
家庭のブレーカーは20Aで切れるものが多いです。電子レンジ1台で15Aほど使います。
なぜブレーカーが切れるのか？ 電流が大きいほど電線が発熱します。電線が耐えられる量を超える前に切るのがブレーカーの役目です。
抵抗（Ω）とは
電気の流れにくさのことです。単位はΩ（オーム）。数字が大きいほど流れにくくなります。
抵抗の大きさは3つで決まる
長さ … 長いほど抵抗は大きい（比例）
太さ（断面積） … 太いほど抵抗は小さい（反比例）
材質 … 金属の種類による流れにくさ（抵抗率）
なぜ長さと太さで抵抗が変わるのか？ ホースで考えると分かります。ホースが長いほど水は流れにくく、太いほど流れやすい。材質は、ホースの内側がザラザラかツルツルかの違いにあたります。
試験では「断面積の2乗に反比例する」という選択肢がよく出ますが、これは誤りです。2乗ではなく、断面積そのものに反比例します。
オームの法則 この1つで計算問題の半分が解ける
電圧・電流・抵抗の3つは、次の関係で必ずつながっています。これをオームの法則といいます。
オームの法則
電圧［V］ ＝ 電流［A］ × 抵抗［Ω］
形を変えると
電流 ＝ 電圧 ÷ 抵抗
抵抗 ＝ 電圧 ÷ 電流
3つのうち2つが分かれば、残り1つは必ず計算で出せます。試験の計算問題は、ほとんどがこの式の使い回しです。
使い方の例
例1 100Vの電源に、抵抗5Ωをつないだ → 電流 ＝ 100 ÷ 5 ＝ 20A
例2 20A流れているところに抵抗0.1Ωがある → 電圧 ＝ 20 × 0.1 ＝ 2V
例3 100Vで16A流れた → 抵抗 ＝ 100 ÷ 16 ＝ 6.25Ω
直列つなぎ 抵抗は足すだけ
直列（ちょくれつ）とは？
抵抗が1本道に順番に並んでいるつなぎ方です。電流の通り道が1本しかありません。
なぜ電流はどこでも同じなのか？ 通り道が1本なので、どこを測っても電流は同じ大きさになります。かわりに、抵抗を通るたびに電圧が使われていきます。
直列の合成抵抗
そのまま足し算。
5Ω ＋ 5Ω ＝ 10Ω ／ 3Ω ＋ 4Ω ＋ 5Ω ＝ 12Ω
なぜ足すのか。詰まったホースが縦に2本つながるのと同じだからです。通り道が長くなるほど流れにくくなります。
直列のもう1つの性質
抵抗が同じ大きさなら、電圧はきれいに等分されます。200Vを同じ抵抗2つで受ければ、100Vずつです。
なぜ電圧が等分されるのか？ 同じ流れにくさのものが並んでいれば、受け持つ電圧も等しくなるからです。過去問では、断線して直列になったときの電圧を求める形でよく出ます。
並列つなぎ 抵抗は必ず小さくなる
並列（へいれつ）とは？
道が枝分かれして、どちらにも電流が流れるつなぎ方です。
なぜ道が増えると流れやすくなるのか？ 道が増える＝道幅が広がるのと同じなので、全体としては流れやすくなります。だから合成抵抗は必ず小さくなります。
並列の合成抵抗
同じ大きさの抵抗が2本なら → 半分。5Ωと5Ω ＝ 2.5Ω
同じ大きさが3本なら → 3分の1。6Ωが3本 ＝ 2Ω
大きさが違う2本なら → かけて足して割る。（A×B）÷（A＋B）
大きさが違う場合の計算例（2Ωと3Ω）
手順1 かける … 2 × 3 ＝ 6
手順2 足す … 2 ＋ 3 ＝ 5
手順3 割る … 6 ÷ 5 ＝ 1.2Ω
確認 … 小さいほうの2Ωよりさらに小さい。並列は必ずこうなります。
答え合わせのコツ
並列の答えがいちばん小さい抵抗より大きくなったら、計算が間違っています。
なぜ小さくならないとおかしいのか？ 道を増やしたのに流れにくくなることはあり得ないからです。この確認だけで、計算ミスをかなり防げます。
いちばん大事な落とし穴 「抵抗のない道」
過去問でよく出るのが、抵抗と、ただの導線が並列になっている形です。
短絡（ショート）とは？
抵抗を通らずに電気が回り込める近道ができている状態です。電流は流れやすい道に集中するので、近道と並んでいる抵抗にはほとんど流れません。つまりその抵抗は無いのと同じになります。
なぜ抵抗が0Ωになるのか？ 並列の合成抵抗は「小さいほうより小さくなる」のでした。片方が0Ω（ただの導線）なら、合成も0Ωまで下がりきる、ということです。
図を見たら最初にすること
「抵抗が1つもない、導線だけの道」を探す。見つけたら、その道と並んでいる抵抗を消してから考える。これだけで合成抵抗の問題はぐっと簡単になります。
まとめ
この記事で覚えること
電圧＝押す力（V）／電流＝流れる量（A）／抵抗＝流れにくさ（Ω）
オームの法則 電圧 ＝ 電流 × 抵抗
直列＝足す。同じ大きさなら電圧は等分
並列＝必ず小さくなる。同じ2本なら半分、違うなら「かけて足して割る」
導線だけの道と並んだ抵抗は消える（短絡）
抵抗は長さに比例・断面積に反比例（2乗ではない）
ここまで分かれば、学科試験の問1〜問10の計算問題に手が届きます。実際の問題で確かめてみてください。
実際の過去問で確かめる（令和8年度上期 全50問）
▶ 問1〜10
計算と電気の基礎
▶ 問11〜20
材料と工具
▶ 問21〜30
工事のルールと法令
▶ 配線図 問31〜40
図記号と傍記
▶ 配線図 問41〜50
写真の見分け
