この回路で常識として真中の線には電流が流れないそうです。理由は一番上の電位が100V+100Vで2

Question

この回路で常識として真中の線には電流が流れないそうです。
理由は一番上の電位が100V+100Vで200V、同じ抵抗なのでBの電位は100Vなので電流は流れないそうです。

そこで疑問なのですが確かに一番上の電位が200Vならそうなりますが、なぜAで分圧又は分流が無いのが計算せずともわかるのでしょうか？
キルヒホッフ等の計算を使わなくてもぱっとみでこうなって当然のことのようですが、その当然がなぜかわからないのです
計算ではなく根本的な原理がわからないです

tknakamuri · Accepted Answer

>線があると少なくとも「直列」ではないのになぜ200Vなのですか？
え、これ問題の前提ではないのですか？
そうでないならこれまでの議論は全部無駄ですよ。

「直列」の意味をお分かりで無いみたいですが、
直列とはこの場合は電源同士のつなぎ方を指します。
2個の電源の片方の電極同士(上の電源の下側の電極と下の電源の上側の電極)を接続するのが直列で、
回路の下端に対する上端の電位差は、各電源の電位差の和になります。

つまり、其々の電源の下側のの電極に対する上側の電極の電位差が
2つの電源で同相なら、回路の下端に対する上端の電位差は
200Vということになります。これが大前提ですよね？

それと電線の抵抗は充分に低く、電流がいくら流れても
電圧はかからないというのが回路図のお約束です。
抵抗があるなら回路図にそれを書き込むのが正しい図です。

GooUserラック · Answer

先ほども書いたように電源は内部抵抗0で電圧は他の影響を全く受けないとして考えます。つまりそれぞれの抵抗には直接100Ｖかかっていると考えてもよい事になります。ただ中線だけに注目すると上の回路で流れる電流と下の回路で流れる電流で打ち消しあって流れないように見えるのです。

miran_2006 · Answer

おそらく、その先生が言いたかったのは、この図がホイーストンブリッジで均衡している状態と同じだよー。って意味じゃないでしょうか。
多分、先生は色々なことを知っているので、この回路を、そう置き換えて見たのでは？と推察されます。
真相を知りたいのなら、先生に直接聞いて見ては如何でしょうか？
ただ、この図を使った問題で、AB間の電流を求めよ。と言う問題であったのなら、キルフホッフを使って計算するのが正しいと思います。

GooUserラック · Answer

電池なり交流電源なりどちらも内部抵抗0の理想的な電源として考えます。上下の抵抗値が違って電流のバランスが狂っても電圧自体は変化しないと考えます。
理想的な電源として考えるので電圧は同相ですが、電流の位相がずれます。この場合は合成インピーダンスが同じでも中線には電流が流れます。

GooUserラック · Answer

交流だから判り難いのかなぁ？
①電源が1.5Ｖの乾電池の場合なら一番上と一番下の電圧は3Ｖになる事もわかりませんか？
②交流でも同相なので直流のような考え方でも問題ないんです。

GooUserラック · Answer

あれれ、最初が判らないのですか？
①図は単相３線式の回路と言うことは判りますか？
②図の一番上と一番下には交流の200Ｖがかかっている事は判りますか？
③図のＲの抵抗値は上も下も同じでしたよね
④そうしたら同じ電流が流れるので、どちらも同じ交流の100Ｖがかかることは判りますよね

GooUserラック · Answer

キルヒホッフの法則を理解されているとしたら、何が判らないか実は良く判らないのですが、次のような考え方をされたら理解出来ますか？
判りやすいようにA-B間に配線されていないとします。
①この場合は上下のどちらのRにも同じ電圧がかかるのは判りますか？
②その場合A-B間に電位差が無いのはわかりますか？
③電位差が無いわけだから、たとえA-B間に配線があっても電気が流れないと言うのは判りますか？

GooUserラック · Answer

交流なのでもちろん電流の向きや大きさは変動していきますが、単相なので同相で同電圧になります。
たとえばある瞬間には赤の矢印は逆向きになりますが、そのときは緑の矢印も逆向きになりますので、結果的に中線は打ち消しあって電流は流れません。
また電圧も変動しますが同じ考え方で電流が流れないのもお判りになるのでは…

kmee · Answer

計算しない

のではなく

このパターンの回路に適用できる、簡単に計算できる公式を覚えていて、それを使って簡単に計算している。
このパターンの回路での計算結果を覚えている

ってことでは?

キルヒホッフの法則を使って計算すれば、A-B間の電流は0になる、ということは理解できているんですよね?

tknakamuri · Answer

>この電流の向きは定義によるものなのでしょうか
いえ、2つの電源の向き(位相)で決めてます。
一番下の電位に対する一番上の電位が200V
ということは、2つの電源の電圧は上向きに対して同相です。

この回路で常識として真中の線には電流が流れないそうです。 理由は一番上の電位が100V+100Vで2

>線があると少なくとも「直列」ではないのになぜ200Vなのですか？

先ほども書いたように電源は内部抵抗0で電圧は他の影響を全く受けないとして考えます。

おそらく、その先生が言いたかったのは、この図がホイーストンブリッジで均衡している状態と同じだよー。

電池なり交流電源なりどちらも内部抵抗0の理想的な電源として考えます。

交流だから判り難いのかなぁ？

あれれ、最初が判らないのですか？

キルヒホッフの法則を理解されているとしたら、何が判らないか実は良く判らないのですが、次のような考え方をされたら理解出来ますか？

交流なのでもちろん電流の向きや大きさは変動していきますが、単相なので同相で同電圧になります。

計算しない

>この電流の向きは定義によるものなのでしょうか

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