高校物理電磁気で質問です。コンデンサーが含まれる回路などの説明で教科書に、「等電位」とか「電位差」っ

高校物理電磁気で質問です。コンデンサーが含まれる回路などの説明で教科書に、「等電位」とか「電位差」って言葉がよく使われてますが、そもそも電位の定義って、「電荷1C当たりの静電気力による位置エネルギー」で、基準の位置すらも決めてないのに、なんでいきなり回路の話に電位が入ってくるのか意味がわかりません。電位と重力による位置エネルギーって似たものだと思っていて、電位は基準の位置が付き物だと思っていたのですが違うんですか？回路、導線の中に基準の位置とか無くないですか？

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/02/27 09:42

「等電位」とか「電位差」を語る場合は基準点は不要です。

ある基準点に対して、電位が V1, V2 となるとしましょう。
別の基準点では、電位は V1' = V1+C, V2' = V2+C となります。

基準点をどこに決めても電位が等しいことは変わりません。
V1=V2 なら V1' = V2'

基準点をどこに決めても電位差は変わりません。
電位差=V1-V2 = v1' - V2'

また、電気回路で電位を扱う場合は、基準点は必ず決めます。
たいていは接地を 0V としますし、特に書いてなければ暗黙で
そうなります。

Vcc=5 V とか書いてあったら、それはアースに対する電位です。

No.6 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2023/02/26 02:39

ここにあります！

https://sonofsamlaw.hatenablog.com/entry/2023/02 …

No.5 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2023/02/25 22:09

電圧・電位差とは２点の間での電界の経路積分です。

Ｖ＝∫E・ｄｌ
電界の原因が電荷である場合（ほとんどですが）この値は２点で決まり、経路によりません。だから重要な量なのです。
電圧は２点間で決まる量です。

＞回路、導線の中に基準の位置とか無くないですか？
任意に点を基準すれば電位と呼びます。

No.4 回答者： lv4u 回答日時： 2023/02/25 19:56

＞＞回答ありがとうございます。

では、この内容は暗記で済ませるべきですか？

別に暗記するほどではないと思うけど・・・。
「電荷」１Ｃとか、＋とーの電荷を考えて、ーを基準にして、その間の電気力線などを考えたら「電位差」というのも分かるのでは？
結構、この当たりの話は、物理学のように見えるけど、数学の積分・微分のことが分かってないとダメな気がします。
物理と同時に数学を勉強するといいと思います。

No.3 回答者： lv4u 回答日時： 2023/02/25 18:08

なんか、ミクロの世界の話から、いきなりマクロの世界にぶっとんでいて、そのあたりの説明が無いのは、その教科書の書き方が悪いというか、不親切って感じがします。

ただ、電気とか電波に関して、分かりやすく説明した書籍って少ないような気もしています。
というか、本当のところは、このあたりの事は、まだ科学的に十分解ってなくて、きちんと教科書で説明できないのだと個人的には思っています。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。では、この内容は暗記で済ませるべきですか？

お礼日時：2023/02/25 19:45

No.2 回答者： syotao 回答日時： 2023/02/25 18:06

具体的に問題をあげてもらうのが話ししやすいけど

基準点は確かにあります。
ただその選び方は任意なので
問題ごとにどこを基準点としたら問題が解きやすいのか見極めるのも
だいじです。
早い話が2点間電圧といってもどちらの点が他方に対して電位が高いとか
低いとかは常に意識しとくべきだと考えます。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/02/25 17:49

電位とは、回路の基準点に対して、

回路のその点の電圧差はいくらか、
という事です。
基準は、当然、回路ごとに必要になります。