電流と抵抗�@（電流とは？→オームの法則）

１．導入

今日からは電流と抵抗を扱っていきます。これは中学でも学習した範囲ですので， よく思い出して取り組んでください。
今日の流れは，電流を定義→問題を解く→オームの法則の導出　です。 オームの法則は実験式ですが， 自由電子の運動というミクロな視点でみると導出することができます。

２．電流の定義

電流とは，「1秒間当たりにある断面をいくらの電荷が通過するか」です。 式に表すと次のようになります。（I=vSneは問題を解いてから書き加えました。)

ですので，電流の単位[A]（アンペア）は，[C/s]（クーロン　パー　セカンド）になります。 [A]が基本単位です。力学は[kg]，[m]，[s]だけでどうにかなりましたが， 電気のところはこれに[A]が入ります（逆にそれだけしか増えないともいえる！）。

３．問題演習（自由電子の運動によるオームの法則の証明）

次の問題をやってみてください。

解答です。

ちなみに「オームの法則の導出」の問題には２つのタイプがあります。
１．電子は平均的に等速度運動をするとして，抵抗力を考える問題（いまやったやつ）
２．電子は加速して陽イオンに衝突して速度が０になることを繰り返すタイプ
後のタイプは問題集に載っているので，必ず解いておいてください。 受験ではこのどちらかしか出題されません。 そういう問題を自分のものにしておくことは重要です。

本当のモデルは･･･。

この問題には大切な式が４つありました。
１．I=ｖSne
２．オームの法則
３．抵抗率
４．1秒あたりの電場のした仕事
これらをまとめておきます。

４．オームの法則

オームの法則は次の通り，「抵抗の両端の電位差は電流に比例し， その傾きが抵抗である」。これはもともとキャンベンディッシュが発見したが， マクスウェルが発表するまで知られておらず，その間にオームが自分で発見した実験式。 中学で使っていた式が，証明できるのは自分には感激ですが･･･。

５．抵抗率

また，先程の問題から，「抵抗の大きさは，長さに比例し，断面積に反比例する」 こともわかりました。そして，その比例定数を「抵抗率」といい， 金属の種類によって決まる定数です（温度依存性はあります）。

しかし，人の流れと同様に，ごちゃごちゃした所を抜けていくとしたら， 道が長いほうが抵抗が大きいし，断面積が小さいほう（道が狭い）が嫌ですよね。

そして，銀の抵抗率が一番小さい。電線も銀にすれば省エネですが， コストがかかりすぎるから銅が使われています。 コンピュータで金が使用されるのは腐食しないからでしょうね。

次回は，抵抗の直列並列とジュール熱を扱います。

授業を終えて。。。
すべての公式を無理やり一問に納めてしまったのは強引かもしれないが， 時間的なことを考えると，これが最善かもしれない。
しかし，オームの法則も覚えていないとは！　 中学のカリキュラムから考え直すべきなのかもしれない。

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