電気回路とは（オームの法則・直列と並列・キルヒホッフの法則・図記号）

2026年11月2日

電池、スイッチ、点灯した電球を導線でひと回りつないだ回路を、上から見たイメージ画像

スイッチを入れるとランプがつくのは、電気の通り道がひと回りつながるからです。この通り道が電気回路（でんきかいろ）で、単に回路ともいいます。このページでは、電気回路とは何かを説明し、オームの法則、直列と並列、キルヒホッフの法則、電力と発熱、直流と交流、図記号、短絡までを、計算の例をまじえて順に見ていきます。

電気回路とは：ひとことで言うと

電気回路

抵抗器やコンデンサ、コイルなどの部品をつないだ、電流の流れる道全体のことです。

流れる電流の大きさは、電圧と抵抗で決まります。この関係がオームの法則です。

電源・スイッチ・ランプを導線でつないだ回路図。スイッチを閉じると電流が流れ、開くと流れないことを比べた図 — 図1　閉じた回路と開いた回路（模式図）
出典：コトバンク「電気回路」をもとに AI（Claude）で作成

回路をつくるもの

いちばん簡単な回路は、電気を送り出す電源、電気を使う負荷（ランプやモーターなど）、それらをつなぐ導線でできています。途中にスイッチを入れると、道をつないだり切ったりできます。図1の左のように道がひと回りつながった閉じた状態では電流が流れ、右のように途中が切れた状態では流れません。電流の向きは、電源の＋側から出て－側へ戻る向きと決められています。電子の動く向きとは逆です。

電気回路と電子回路の違い

ダイオードやトランジスタ、IC のような部品を含む回路は、電気回路と区別して電子回路と呼ぶことがあります。これらは増幅や整流などの動作をする部品（能動素子）で、電子回路は電気回路の一種です。

出典：電気回路｜コトバンク、電流｜Wikipedia、電子回路｜Wikipedia

オームの法則：電圧・電流・抵抗の関係

12 V の電源と 4 Ω の抵抗の回路で電流が 3 A になる例と、抵抗 2 Ω・4 Ω の電圧と電流の関係のグラフ — 図2　オームの法則の例と、電圧と電流の関係
出典：Wikipedia「オームの法則」をもとに AI（Claude）で作成

2点の間の電圧 V は、流れる電流 I に比例します。この比例の係数が電気抵抗 R で、V ＝ R × I と書きます。これがオームの法則です。抵抗の大きさは、材料、形、温度で決まります。

量	記号	単位	意味
電圧	V	V（ボルト）	2点間の電位の差。電流を流そうとするはたらきの大きさ
電流	I	A（アンペア）	1秒間に流れる電気の量
抵抗	R	Ω（オーム）	電流の流れにくさ。1 V の電圧で 1 A が流れる抵抗が 1 Ω

計算してみる（数値は説明用の例）

電圧 12 V の電源に 4 Ω の抵抗をつなぐと、I ＝ V ÷ R ＝ 12 ÷ 4 ＝ 3 A です。抵抗を半分の 2 Ω にすると、電流は2倍の 6 A になります。

出典：オームの法則｜Wikipedia、抵抗器｜Wikipedia

直列と並列：つなぎ方で変わる

12 V の電源に 2 Ω と 4 Ω の抵抗を直列につないだ回路と並列につないだ回路の、電流と電圧を比べた図 — 図3　直列と並列の電流と電圧（数値は編集部の計算例）
出典：Wikipedia「合成抵抗」、Wikibooks「電気回路理論/直列と並列」をもとに AI（Claude）で作成

	直列	並列
つなぎ方	ひと続きにつなぐ	枝分かれさせてつなぐ
電流	どの部品にも同じ電流が流れる	枝ごとに分かれ、合計が全体の電流になる
電圧	部品ごとに分かれ、合計が全体の電圧になる	どの枝にも同じ電圧がかかる
合成抵抗	R ＝ R₁ ＋ R₂	1/R ＝ 1/R₁ ＋ 1/R₂（2個なら R ＝ R₁R₂ ÷（R₁＋R₂））

合成抵抗は、複数の抵抗を1つの抵抗に置きかえたときの値です。直列にすると合成抵抗は大きくなり、並列にすると小さくなります。図の例では、2 Ω と 4 Ω を直列にすると 6 Ω、並列にすると約 1.33 Ω です。同じ 12 V の電源でも、全体の電流は 2 A と 9 A で大きく違います。

出典：合成抵抗｜Wikipedia、電気回路理論/直列と並列｜Wikibooks

キルヒホッフの法則：複雑な回路を解く決まり

分かれ道で 9 A が 6 A と 3 A に分かれる第1法則と、ひと回りで 12 V が 4 V と 8 V に分かれる第2法則の図 — 図4　キルヒホッフの第1法則と第2法則（数値は説明用の例）
出典：MONOist「電子工作“超”入門（4）」をもとに AI（Claude）で作成

直列と並列にまとめきれない回路を解くときに使うのが、次の2つの法則です。

法則	内容	図の例
第1法則（電流の法則）	回路の接続点に入る電流の合計と、出る電流の合計は等しい	9 A ＝ 6 A ＋ 3 A
第2法則（電圧の法則）	閉じた道をひと回りしたときの電圧の合計は 0。電源の電圧は、抵抗での電圧の下がりの合計に等しい	12 V ＝ 4 V ＋ 8 V

上で見た直列と並列の性質も、この2つの法則から導くことができます。

出典：電子工作“超”入門（4）｜MONOist、電気回路理論/直列と並列｜Wikibooks

電力と発熱：電気がする仕事

抵抗 4 Ω に 1 A、2 A、3 A を流したときの電力 4 W、16 W、36 W を比べた棒グラフ — 図5　電流と電力の関係（編集部の計算例）
出典：Wikipedia「電力」をもとに AI（Claude）で作成

量	式	単位
電力（1秒あたりの電気の仕事）	P ＝ V × I（直流）＝ I² × R ＝ V² ÷ R	W（ワット）
電力量（電力を時間で積み重ねたもの）	電力 × 時間	Wh（ワット時）など
ジュール熱（抵抗で出る熱）	Q ＝ I² × R × t（t は秒）	J（ジュール）

抵抗に電流を流すと熱が出ます。熱の量は電流の2乗に比例するので、同じ抵抗なら、電流が2倍になると発熱は4倍になります。この関係はジュールの法則と呼ばれます。

計算してみる（数値は説明用の例）

12 V、4 Ω、3 A の回路の電力は、P ＝ 12 × 3 ＝ 36 W です。1分（60秒）で出る熱は、Q ＝ 3² × 4 × 60 ＝ 2,160 J です。1時間使ったときの電力量は 36 Wh です。

出典：電力｜Wikipedia、ジュールの法則｜Wikipedia

直流と交流

電圧が一定の直流と、電圧の向きが周期的に入れ替わる交流の波形を比べたグラフ — 図6　直流と交流の違い（模式図）
出典：Wikipedia「直流」、電気事業連合会 Enelog vol.40をもとに AI（Claude）で作成

流れる向きが時間で変わらないのが直流、周期的に変わるのが交流です。電池は直流で、家庭に送られる電気は交流が中心です。

日本の 50 Hz と 60 Hz

1秒間に波をくり返す回数を周波数といい、単位は Hz（ヘルツ）です。日本では東日本が 50 Hz、西日本が 60 Hzで、電圧は 100 V です。周波数が分かれたのは、発電機の輸入元が東日本はドイツ、西日本はアメリカと違っていたためです。静岡県の富士川付近を境に分かれていて、東西で電気を融通するための周波数変換の設備があります。

出典：直流｜Wikipedia、Enelog vol.40｜電気事業連合会、日本の電気｜高エネルギー加速器研究機構（KEK）

回路図の図記号と、主な部品

電池、抵抗器、コンデンサ、コイル、スイッチ、ランプ、ヒューズ、接地の図記号を並べた図 — 図7　回路図でよく見る図記号の例（模式図）
出典：Wikipedia「電気用図記号」、Wikipedia「抵抗器」をもとに AI（Claude）で作成

回路のつながりを記号で表した図が回路図です。日本の図記号の規格は JIS C 0617 で、国際規格 IEC 60617（第2版）に基づいています。抵抗器の記号は、この規格では長方形です。以前の規格 JIS C 0301 ではギザギザの線で、古い記号も今なお多く使われています。記号の細かな形は、規格の本文で確かめます。

部品	はたらき	単位
抵抗器	電流を流れにくくする	Ω（オーム）
コンデンサ	電荷をためたり放したりする。定常の直流は流れ続けないが、電圧が変わる交流では充放電の電流が流れる	F（ファラド）。実用では μF・pF
コイル（インダクタ）	電流がつくる磁場にエネルギーをためる。電流が変わると、その変化をさまたげる向きに起電力が生じる	H（ヘンリー）

出典：電気用図記号｜Wikipedia、抵抗器｜Wikipedia、コンデンサ｜Wikipedia、インダクタ｜Wikipedia

短絡（ショート）と、回路を守るしくみ

ふつうの回路と、負荷の手前で線どうしが接触して短絡した回路を比べ、ヒューズの位置を示した図 — 図8　短絡とヒューズの位置（模式図）
出典：Panasonic「短絡」、Panasonic「過電流遮断器」をもとに AI（Claude）で作成

電源の＋と－が、負荷を通らずに導線で直接つながった状態が短絡です。ショートともいいます。電流を制限する負荷を通らないため、大きな電流が流れ、低圧の回路でも数千 A になることがあります。部品の焼損や破裂、やけどのほか、熱で電線が燃えて火事につながるおそれもあります。絶縁の破れや、水・長くたまったほこりが原因で起きることもあります。

大きすぎる電流を止める部品が、ヒューズとブレーカー（配線用遮断器）です。

部品	しくみ	復帰
ヒューズ	異常なときに溶けて切れ、回路を切る	使い切り
ブレーカー（配線用遮断器）	異常な電流で接点を切り離し、回路を切る	原因を直してから戻す

どちらも、切れた原因を確かめ、異常な所を直してから元に戻します。

出典：短絡｜Panasonic 用語解説、短絡｜コトバンク、過電流遮断器｜Panasonic 用語解説

課題スイッチ・リレーの接点のチャタリングで誤作動するのを防ぎたい絶縁破壊を防ぎたいインバーター・電源の損失と発熱を減らしたい

技術技術：インバーター技術：PLC 技術：絶縁抵抗測定

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