電流を「川の流れ」に例えて理解しよう

「川の流れ」で電流を理解する

電流は水の流れにたとえるとイメージしやすく、電圧が水の高さ、抵抗が川の幅に相当する。水が高いところから低いところに流れるように、電気も電位差によって流れる。電流の大きさは川の水量に対応し、目に見えない流れを視覚化しやすくなる。

電流の原理を「川の流れ」でわかりやすく解説

水がサラサラ〜っと流れる川の景色。
ほとんどの人が、すぐに頭に思い浮かべられますよね。

実はこの光景、 電流のしくみをイメージするのに、ものすごく相性がいいんです。

電気そのものは目に見えません。
だからどうしても、「流れるって言われてもピンとこない」
そんな感覚になりがち。

でも、 電流を川の流れに置き換えて考えると、一気に話が整理されます。

水の量、流れる速さ、川幅、せき止めるダム。
これらを電気の世界に当てはめると、電流・電圧・抵抗の関係が、驚くほどすんなり理解できるようになるんですね。

電流は「見えない流れ」ですが、川にたとえると、その正体がぐっと身近になります。

というわけでこのページでは、 電流の原理を 「川の流れ」になぞらえながら、できるだけ感覚的に、やさしく解説していきます。

理屈が苦手でも大丈夫。
まずはイメージから、一緒につかんでいきましょう。

このページの目次

水を噴射するホース
蛇口をひねると水が押し出され、ホースの中を通って先端から流れ出す。
電気も「押す力（電圧）」があると「流れ（電流）」が生まれる。
出典：『A man watering grass』-Photo by Nenad Stojkovic／Wikimedia Commons CC BY 2.0

まず押さえておきたいのが、電流とは何かという基本です。

電流とは、 電気を運ぶ粒──電子が移動している状態のこと。
難しく聞こえますが、イメージはとてもシンプルです。

その流れ方が、 ホースの中を水が流れていく様子と、驚くほどよく似ています。

対応関係を並べると、こんな感じ。

坂があると、水は自然に下へ流れますよね。
同じように、 電圧という「押し出す力」があることで、電子は電線の中をスイスイ移動します。

電圧があるから電子が動き、その動きそのものが電流です。

だから「電流が流れている」というのは、何か特別な現象ではなく、 電子が電線の中を流れている状態を、そのまま表した言葉なんですね。

ラグナ・ダムの水門開口部
水門を閉じれば水は止まり、開けば一気に流れ出す。
回路もスイッチで通り道を開閉し、電流をON/OFFする。
出典：『LagunaDamArizonaSluiceGate』-Photo by A U.S. Bureau of Reclamation photographer／Wikimedia Commons Public domain

川にあるダムの水門。
あれ、閉じている間は、上流に水がどれだけたまっていても、下には流れませんよね。

でも、水門をガッと開けた瞬間、たまっていた水が一気に流れ出す。
この感じ、じつは電気のスイッチとそっくりなんです。

電気回路でスイッチを入れるというのは、 電子が通れる道をつなぐということ。
道がつながった瞬間、電子は「待ってました」とばかりに動き出します。

逆に、スイッチが切れている状態は、水門が閉じているのと同じ。 回路が途中で切れている＝電子が進めないので、電流は流れません。

スイッチとは、電子の流れを止めたり解放したりする“水門役”なのです。

電圧があっても、道がつながっていなければ流れない。
これが、電気回路の基本中の基本ですね。

ナイアガラ滝
巨大な水量が一気に落ち込み、白い水煙を上げて轟音とともに流れ落ちる。
水の流量が増えるほど流れが強まる感覚が、電流の大きさの理解に結びつく。
出典：『Niagara Faelle Luftaufnahme』-Photo by Doc huebi／Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

「電流の大きさ」って聞くと、数字や記号が頭に浮かんで、ちょっと身構えてしまいますよね。
でもこれも、川のイメージを使えば一気にラクになります。

ポイントは、 どれくらいの量が、どれくらいの勢いで流れているか。