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高校物理です。
抵抗Rの大きさを求めるのに、Rによる電圧降下は24-8=16Vであるというのを用いてました。
私の考えでは、
斜線部分に電流が流れる→斜線部分は等電位でない→PはOに対して+8Vでない→電圧降下は16Vとならない
と考えました。
間違っている点を教えてください。

「高校物理です。 抵抗Rの大きさを求めるの」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 等電位でも電流は流れるということですか?

      補足日時:2017/02/23 17:24

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A 回答 (5件)

等電位ではありません。

電位差があります。とても小さいので「無視して考えている」だけです。

導線といっても、本当は「抵抗ゼロ」ではありません。ほんの少し抵抗があります。
たとえば、抵抗 R を 100Ω としたときに、その両側の導線にそれぞれ 0.001Ω の抵抗があるとして電流や電圧降下を計算してみてください。導線の電圧降下は抵抗の電圧降下に比べてかなり小さいこと分かると思います。(1万分の1以下のオーダーになるはずです)
なので「十分小さいし、それを考えると面倒なので、便宜上抵抗を0として考えよう」ということにしているだけです。

現実には「電位差」がなければ電流の方向が決まりません。
お示しの図の赤斜線の部分では、「右側」の方が「左側」よりも「ほんの少しだけ電位が高い」から、「右→左」に電流が流れるのです。
電池のつなぎ方を変えて、「左側」の方が「右側」よりも「ほんの少しだけ電位が高く」すれば、電流は「左→右」に流れます。
「導線」の電流の方向は、その導線の両端の電位差の方向で決まるのです。それによって、どちら向きにでも電流を流せます。

あなたの考えに沿って書けば
「斜線部分に電流が流れる
→斜線部分は等電位でない=きわめて小さな電位差(0.001V程度)がある
→PはOに対して+8Vでない=7.999V程度
→電圧降下は16Vとならない=16.001V程度
ということです。
この論法だと、24V電源から抵抗Rの右側までの間にも 0.001V 程度の電圧降下があり、抵抗R の電圧降下は「ちょうど16Vぐらい」になるかもしれませんし、8V電源と O との間にも 0.001V 程度の電圧降下があり、P は 8.001V かもしれません。
抵抗Rの値が導線に対してそれほど大きくないときには、導線抵抗もきちんと測定して、それを考慮した回路計算が必要になります。
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何処も間違ってませんが、例えば直径1 mm 長さ10 cm


の導線の抵抗は約 2 mΩです。
これに比してRが充分に大きければ導線の抵抗は無視出来ますし
斜線部分は等電位と見なして差し支えありません。

回路図中の導線は、その抵抗が充分に小さいという
暗黙の了解の基で描かれています。なので等電位でないと
主張しても、相手にしてもらえないでしょう。
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No.3さんへ


微小な抵抗があることは否定しません。
抵抗がない超伝導体のなかには電流は流れないのでしょうか?
電位差が無いと電流が流れない印象を受けます。
電位差は抵抗を受けた電流の結果であると認識しています。
間違ってますか?
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斜線を付けていないところ(導線)にも電流は流れてますよね?


それと同じです。
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赤斜線部分には抵抗体(電圧降下を起こすもの)がないので、等電位です。


その電圧は、8V電源により「8V」になります。
したがって、「Rの電圧降下は16V」は正しいです。
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