アースの付いてるいる電気回路の電位

｛問題｝
スイッチが開いてるとき、A・B・C・Dの各点の電位はそれぞれいくらか。

{質問｝
(1)指針に「起電力Eの電池は負極より正極の電位をE高める働きがある。」とあるのですが、その意味がよくわかりません。

(2)解説に図にあるように矢印で符号の付いた電位が示されていたのですが、これらの向きと符号が不どのようにして求められたのかがわかりません。




｛問題の回答｝
VA=VB=VC=０V
VD=-100V

No.3 回答者： misawajp 回答日時： 2011/06/27 16:01

＞D→Aに＋100v、A→Bにー20v、B→Cに-30v、C→Dに-50vとあるのですが、この符号が何から分かるのかが・・・

A→Bにー20v　とは　Aの電位はBより20V低い--Aを基準に見た場合　Bの電位は　-20V　（Bを基準に見た場合には　Aは20V)
同様に　Bを基準に見た場合には　Cは30V　Dは　30+50＝80V

Bの電位はアースレベルと同じ（B－アース間に電流が流れていないため電位差　0V）

よってアースに対する電位は　Bに対する電位と同じ

＞「起電力Eの電池は負極より正極の電位をE高める働きがある。」

負極を基準に見た場合　正極の電位はEになる　ことを難しく表現しただけ
（正極ー負極の電位差がEとなる）

No.2 回答者： 178-tall 回答日時： 2011/06/27 13:16

>｛問題の回答｝ VA=VB=VC=０V　VD=-100V

　　　　　　　　　　↓
スイッチが開いてるときの電位がこれなら、「G の電位は零」。

ならば、スイッチを閉じたら？
　　　　　　　　　　↓
>D→Aに＋100v、A→Bにー20v、B→Cに-30v、C→Dに-50vとあるのですが、この符号が何から分かるのかがわかりません。電位の低い方から高い方へ行くことを＋と考えるとBC間、CD間について上手く理解ができません。
　　　　　　　　　　↓
A→B→C→D→A の閉路にて、つじつまはあっている。
B の電位は零。R4 には電流が流れない、のだろう。
R1, R2, R3, の抵抗比は 2：3：5 らしい…。

図からわかるのは、ここまで。
　　　　

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2011/06/27 12:17

最初に、この質問は物理カテに出すべきものです。

(1)負極とは電池のマイナス側、正極とは電池のプラス側のことです。
電池の記号で長い棒が正極、短い棒が負極のある側を指します。
今回の場合、負極側にある点Dと正極側にある点Aの電位を比べるとAがDよりもE高い電位になります。

(2)スイッチが開いている状態では全ての抵抗に電流が流れていませんの抵抗の両端で電位は変化しません。
また、アースの電位が0Vとなるため、B点の電位が0V,A,Cも同じく0Vとなります。
AとDを比較すると(1)で述べたとおり、AがDよりもE高い、つまりDがAよりもE低くなります。

この回答への補足

ご回答有難う御座います。
重ねて質問があるのですがよろしいでしょうか。図には書き忘れてしまったのですが、D→Aに＋100v、A→Bにー20v、B→Cに-30v、C→Dに-50vとあるのですが、この符号が何から分かるのかがわかりません。電位の低い方から高い方へ行くことを＋と考えるとBC間、CD間について上手く理解ができません。
できるだけ詳しく教えていただけるとありがたいです。

補足日時：2011/06/27 12:32