【電位、電位差の計算について】 なぜV1とV3がそれぞれ4Vなのか分かりません。 そもそも電位とか電

【電位、電位差の計算について】
なぜV1とV3がそれぞれ4Vなのか分かりません。
そもそも電位とか電位差ってどうやって求めますか？
どなたか回答お願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： masterkoto 回答日時： 2020/01/24 11:27

電位とはざっくり言えば、　電気的な「標高」みたいなものですよね

そして、この「標高」は抵抗などの「素子」を渡るときにのみ変化し、
素子がない導線上では変化しないですよね
つまり、導線上は標高が同じでフラットなので、どの点を見ても等電位です
さらに、電位差とは２点間の電位の差のことだから、いわば２点間の標高の差のに例えることができます。

さて図の回路の6Ωと3Ωは並列なので、まずこれをひとまとめにして合成抵抗Rと呼ぶことにします
電源右側を基準＝電位０V（標高０）とみなせば、電源は12Vの起電力を持っている（強制的に１２Vの電位（標高）の差を生む）ので
電源を右から左に越えることにより電位は+12Vに上がります
さらに回路をめぐって合成抵抗Rを左から右に（電流の向きに）越えると、今度は電位が下がります
そして下がる割合はオームの法則にしたがいます
同様に　４Ω抵抗を電流と同じ向きに渡るときも電位が下がります

詳しく見ると
並列抵抗の合成法により、R=6x3/(6+3)=2Ωだから
この回路は　R=2Ωと４Ωの２つの直列抵抗の回路に１２Vの起電力が掛かった回路とみなせます
２Ωと４Ωをさらに直列合成すれば
2+4=6Ωの抵抗が12Vにつながった回路とみなせるのです
ゆえに、オームの法則から回路（電源）に流れる電流は
I1=I2=12/6＝２[A]
ということは、直列合成する前の抵抗4Ωにも　2Aの電流が流れていることになるので
その電圧は　V2=4I2=4x2=8[V]
電圧とは電位差の別名なので、4Ωの両端の電位差(標高差）が8Vという意味になります
初めに設定した通り、電源右側は電位０Vなので、これにつながる導線は４Ω抵抗右側部分の接続点まで一様に電位０Vですよね
これに標高差（電位の差）が８Vということを考慮すると、４Ω抵抗左側の標高（電位）は自ずと8Vということになります
⇔抵抗の左側電位＝８V　抵抗の右電位＝０なら　電位差＝（8-0)=8Vですから

同様に考えて合成抵抗右側の電位も８V、左側の電位は12Vですから
Rの電位差は12-8=4Vです
合成抵抗を合成する前のものに戻しても、２つは並列なのでそれぞれの抵抗（３Ωと６Ω）に等しく4Vの電位差が生じていることになります

No.1 回答者： hiro2017 回答日時： 2020/01/24 11:11

V1=V3です、同じ配線で繋がっています。

6Ωと3Ωは並列接続で2⃣Ωです。合成抵抗は2Ω+4Ωで6Ω、I1とI2は同じ電流です、
12V/6Ωで2Aです。
V1とV3は4V、V2は8V、V4は12V（4V+8V)
オームの法則と電流の法則が分かれば出来ます。