「電気設計を始めよう！」と意気込んだものの、最初の壁になるのが「目に見えない電気の動き」と「難しそうな数式」です。
電圧？ 電流？ 抵抗？ オームの法則？言葉を聞いただけでアレルギー反応が出る人もいるかもしれません。
しかし、この「電気のイメージ」を持たずに現場に出ると、「なぜ電線が燃えたのか」「なぜブレーカーが落ちたのか」が理解できず、赤っ恥をかくことになります。
そこで本記事では、実務9年の現役電気設計者が、難しい数式を一切使わずに、電気の基本の「き」を「水遊び」に例えて解説します。
結論から言うと、電気は目に見えませんが、「水」に例えると驚くほど直感的に理解できます。
ただし、計算ができるだけでは不十分です。 3つの要素のうち「一番ヤバイやつ」を見誤ると、最悪の場合、火災事故を引き起こす危険性があるのです。
電気の3大要素は「水遊び」で理解しよう！
電気の世界には、主役が3人います。「電圧」「電流」「抵抗」です。これらは、庭でホースを使って水撒きをする時の様子にそっくりなんです。
① 電圧（V：ボルト）＝「水を押し出すパワー（水圧）」
- イメージ： 水道な蛇口をひねる強さ、または高い場所にある貯水タンク。
- 役割： 電気を流そうとする「圧力」のことです。
- このパワーが強いほど、水（電気）は勢いよく流れようとします。
「電圧が高い＝パワーが強い」というイメージがありますが、実はそれだけでは危険性は決まりません。 その証拠に、私たちは日常的に「1万ボルト」の衝撃を受けても平気な顔をしています。その驚きの理由は、こちらの記事で詳しく解説しています。
② 電流（I：アンペア）＝「実際に流れる水の量」
- イメージ： ホースの中をドボドボ流れている水そのもの。
- 役割： 実際に仕事をしたり、機械を動かしたりする「エネルギーの量」です。
- この量が多いほど、水車を速く回したり、大きなバケツを一杯にしたりできます（＝大きな仕事ができる）。
③ 抵抗（R：オーム）＝「水の流れを邪魔するもの」
- イメージ： ホースを足で踏んづけたり、ホースの中に詰まったゴミ、あるいは細すぎるノズル。
- 役割： その名の通り、電気の流れに「抵抗」する邪魔者です。
- これが大きいほど、水は流れにくくなります。
「オームの法則」は常識で考えれば当たり前！
さて、ここで有名な「オームの法則」が登場しますが、身構える必要はありません。さっきの「水遊び」をイメージすれば、ごく当たり前のことを言っているだけだからです。
直感で理解するオームの法則
想像してみてください。
- 「圧力（電圧）」を強くしたら？→ 当然、「流れる水の量（電流）」は増えますよね。
- 「邪魔者（抵抗）」を大きくしたら？→ 当然、「流れる水の量（電流）」は減りますよね。
これだけです。これがオームの法則の本質です。
あえて式で書くなら、こうなります。
電圧（押す力） ＝ 電流（流れる量） × 抵抗（邪魔する力）
V = I × R
「押す力（V）」は、「流れた量（I）」と「邪魔した量（R）」の掛け算で決まる、というバランスの関係を表しているだけなんです。
なぜ設計者はこれを気にするの？
「理屈はわかったけど、現場でどう使うの？」と思いますよね。
電気設計者がこの3つを気にする最大の理由は、「安全」のためです。
「電流（I）」が一番ヤバイ奴
3人の中で最も注意すべきなのは、実際に流れる量である「電流（アンペア）」です。
ホースに大量の水を無理やり流そうとすると、ホースが破裂しかけますよね？
電気も同じで、細い電線（抵抗が大きい）に、大量の電流（アンペア）を流そうとすると、電線が熱を持って、最悪の場合火災になります。
- 「このモーターはこれくらい電流を食うな」
- 「じゃあ、これくらい太くて抵抗の少ない電線じゃないと燃えるな」
- 「それを流し続けるには、これくらいの電圧の電源が必要だな」
このように、安全で効率的なシステムを作るために、設計者は常に頭の中でこの3つのバランスを計算しているのです。
まとめ：見えないからこそ、イメージが大事
- 電圧（V） ＝ 押すパワー（水圧）
- 電流（I） ＝ 流れる量（水量）
- 抵抗（R） ＝ 邪魔するやつ（ホースの詰まり）
このイメージさえ持っていれば、この先どんな複雑な回路が出てきても、「あ、ここは水が流れにくそうだな」「ここは水圧がかかりそうだな」と直感で理解できるようになります。
難しい数式は、後からついてきます。まずはこの「水のイメージ」をしっかり頭に焼き付けてくださいね！
いかがでしょうか？
これなら、理系アレルギーがある方でもスッと入っていけると思います。
