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丸で囲んであるところの意味がわかんないです。
等電位なのに電流は流れるんですか??
なんでP.Qが等電位になるんですか??

「丸で囲んであるところの意味がわかんないで」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • なんで真ん中に導線をいれるだけでr1とr2の電位効果が等しくなるんですか?

      補足日時:2018/09/23 20:31
  • この問題で導線を入れた時と入れない時でのが知りたいです

      補足日時:2018/09/23 20:33
gooドクター

A 回答 (5件)

>等電位なのに電流は流れるんですか??


抵抗がゼロなのでいくら電流が流れても電圧降下はゼロです。

>なんでP.Qが等電位になるんですか??
抵抗ゼロの電線で接続されているからです。
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等電位で電流が流れないなら全ての電線には電流は流れないし


Aと電池の左側、Bと電池の右側も当然等電位だから、どんな電池にも
電流は流れない。

つまりあなたの考えではありとあらゆる電流はこの世に存在しない。

あなたの考え方だと物凄く軽いものがあると、カの加えようが無いから
決して動かすことは出来ない。何処が間違っているか良く考えて見よう。
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等電位なのに電流は流れるんですか??


>等電位とは電位差がなく電圧が0ということ
抵抗の両側に電位差が無ければ
オームの法則:V=RIからI=V/R=0/R=0で電流は流れません
しかし、抵抗が無ければ(R=0)ならばV=RIより0=0xIですからIの値はいくつでも良いのです。
つまり、抵抗がない等電位の区間(導線)は電流が自由に流れる事ができるのです。ただし、回路の形状によりその数値は決まってしまいますが・・・
したがって等電位でも導線に電流は流れますよ(もちろん流れないケースもあります)

なんでP.Qが等電位になるんですか??
なんで真ん中に導線をいれるだけでr1とr2の電位効果が等しくなるんですか?
>PQ間にいれた導線には抵抗がありませんから
V=RIよりPQの電位差はV=0xI=0
つまりPQは等電位となります
次にAの電位は24Vとします。
仮にr1の電位降下が8VとすればPの電位は24-8=16V
Qも等電位で16Vとなるからr2の電位降下は24-16=8Vで
結果r1とr2の電位降下が等しくないとつじつまが合わないのです。

この問題で導線を入れた時と入れない時でのが知りたいです
>導線が無い時
起電力24VがR1とR3で抵抗の比に分圧されるから
r1の電圧24x1/8=3V
r3の電圧24x7/8=21V
(もしくはr1とr3の直列回路に24Vの電圧がかかっているから、2つの抵抗を合成して1+7=8オーム。
流れる電流は24/8=3[A]
r1、r3ともに3A流れているから r1の電圧は1x3=3V
r3の電圧は 7x3=21V)
同様にして
r2の電圧24x9/12=18V
r4の電圧24x3/12=6V
Pの電位24-3=21V
Qの電位24-18=6VでPQは等電位ではない

導線があるとき
PQは等電位→
R1とr2の電圧は等しい・・・画像のようにVとおく
R3とR4の電圧は等しい・・・V'とおく
すると各抵抗を流れる電流はオームの法則から
I1=V/1・・・①
I2=V/9・・・②
I3=V'/7・・・③
I4=V'/3・・・④
キルヒホッフの法則(電流則)から
I1=I3+I5⇔I5=I1-I3・・・⑤
I2+I5=I4…⑥
キルヒホッフの法則(電圧則)から
V+V'=24…⑦
⑤を⑥に代入
I2+I1-I3=I4
これに①~④を代入
V/9+V-V'/7=V'/3
⇔10V/9=V'/3+V'/7=10V'/21
⇔V=(10V'/21)x(9/10)=3V'/7…⑧
⑦⑧より
3V'/7+V'=24
10V'/7=24
V'=24x7/10=16.8
V=24-16.8=7.2
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ひと繋がりの導線が等電位なのは理解していますか?

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導線で繋がっているところはすべて等電位です!


また、おそらくその悩みは
「等電位だと電流が流れない」
と教えられているからだと思います!
これは、正確には切り離されている2点P,Qについて
「(もともと)等電位だと(導線でつないでも)電流は流れない」
という意味です!
これに限らず、物理ではある関係を覚えても、それを使う状況(上のカッコでくくった部分)もまとめて覚えなければ使えるものにならないので注意が必要ですね!
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