直列回路と並列回路の電圧のかかり方

R1にかかる電圧をVr1
R2にかかる電圧をVr2
R3にかかる電圧をVr3
とします。

すると、
直列回路では　V＝Vr1＋Vr2＋Vr3
並列回路では　V＝Vr1＝Vr2＝Vr3
となります。

なぜ、このような電圧のかかり方になるのでしょうか？
静電気力の知識は、F=kqQ/r1r2、
電界の知識は、単位クーロン当たりに作用する力、単位平方メートル当たりの電気力線数、単位メートル当たりの電位差
電位差についての知識は、単位クーロン当たりの仕事量、電界と変位の積
ぐらいしか持っていません。
そのよな私にもわかるよう教えてください。よろしくお願いします。
（「水の流れに例えると…みたいなものです」や「そうなるものと覚えて下さい」みたいな回答はご遠慮ください）

No.3 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2015/07/10 09:03

ダメ出しされた「例え」が一番すっきりすると思いますが。

　「直列回路」は、３種類の太さのホースで、4階相当の屋上から、「４階→３階」「３階→２階」「２階→１階」と水を流します。細いホースは流れが悪いので、水圧をかけてやらないと、同じ量が流れません。
（水圧を変えるには、ホースの長さは変えずに、各階の中間貯水槽の設置高さを調節すればよい）

　「並列回路」は、３種類の太さのホースで、別々に4階相当の屋上から地上まで一気に流します。落差は同じなので、太いホースにはたくさん流れ、細いホースには少ししか流れません。

　公式だとか、理論だとか、法則だとかを覚える前に、物理学は「現実の自然現象」から出発していることを思い出してください。
　現実に起きていること、自然現象を、正しく認識することが、物理学の出発点です。
　式や理論は、それを「仮説」に基づいて一般化、抽象化しただけです。


　質問者さんは、逆の道から、「理論は理解したが、何故現実がそうなるのか分からない」とおっしゃっているような気がします。ひょっとすると、上に書いた「仮説」の部分が欠落しているのかもしれません。
　もし、その迷路から抜け出せないのであれば、時間はかかりますが、「先人のたどった道」を、もう一度同じように歩いてみてはどうでしょうか。

この回答へのお礼

とてもわかり易かったです。ありがとうございました。

お礼日時：2015/07/10 11:54

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/07/10 10:23

電位差が電界の線積分だという定義上

直列での全体の電圧が各抵抗の電圧の和になるのは自明。
詳しく訳をしりたいなら、大学レベルの電磁気学を学んで下さい。
#抵抗と電流と電圧の関係を厳密に極めるには数年かかります。

並列接続で各抵抗の電位差が異なれば、抵抗を繋ぐ
電線の抵抗は0に近いので、電線に大電流が流れることになり
ありえません。もし電線に沿って電位差があれば
電荷が電界で移動し、電界を打ち消してしまいます。

従って、電線で繋がれたところは全て同電位になるので、
各抵抗にかかる電圧は同じになるしかありません。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2015/07/10 11:56

No.2 回答者： oo14 回答日時： 2015/07/10 02:30

実際にやってみればよいと思うのですが。

３つの抵抗で同じ抵抗値のものを探すことすらできないのでは？
逆の言い方をすれば、作ることはできないのです。
なぜか？そしてどうしているのかという現実を知ったら
抵抗を使える設計ができますし、する必要があります。
ついでに、抵抗勢力と揶揄されない人間もできるでしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2015/10/19 20:01

No.1 回答者： ペロリン 回答日時： 2015/07/10 02:14

喩えをダメ出しされては説明のしようがありません。

公式というものは先人が実験と推論の積み重ねから導き出したもので、貴方の質問はそれに難癖つけたあげく意見を拒否しているだけで質問として成り立っていないのでは？

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2015/10/19 20:01