ID非公開
ID非公開さん
2021/1/25 11:30
4回答
【高校物理】
【高校物理】 高校の授業で、直流回路を考える時、電流を水とイメージして立体的に考えると理解しやすいと教えて頂きました。 そのイメージで考え、電圧降下があるから電流が流れると解釈しました。 ですが、電圧降下が無いと電流が流れないのはおかしいのではないかと思いました。 理由は、電池に導線を繋いだだけの回路では電圧降下が起こらないから電流は流れないはずだが、実際は流れていると考えたからです。 それとも、高校物理の世界ではなく現実の世界では、導線にも小さな抵抗があり、電圧降下が起きているのでしょうか? と、何が何だか分からなくなってきました。 電圧降下が起こるから電流が流れるのでしょうか? 電流が流れるから電圧降下が起こるのでしょうか? 言っていることがぐちゃぐちゃで申し訳ないです。 回答よろしくお願いいたします。 また、上で述べた考えの中の間違いも指摘していただけると幸いです。
ベストアンサー
水路を考えます。 電圧というのは水路の高低差、水流の原動力です。 抵抗というのは水路に水を流す時に流れを邪魔する阻害要因です。 例えば、フィルターがついていたり、ゴミで詰まっているような水路は水が流れにくいです。抵抗が大きいということです。 こういう水路に水を流すには、高低差をつけて水を流そうとする力がたくさん必要です。電流を流すのに電圧がたくさん必要だということです。 ここからも分かる通り、電流があるのは原動力である電圧があるからです。電圧によって現に電流が流れた時に、その代償として電圧降下が起こります。 電圧降下が起こらないから電流が流れない、というのは原因と結果が逆です。 抵抗が0である場合、電圧降下は起こりません。その場合どうなるかというと、電圧を全くかけなくても、ひとりでに電流が流れるということです。 また、電流がいくら流れようと、その結果として生じる電圧降下は0ですから、正しい結果としては「電流は流れるが、電圧はかけられない(かけていない)」ということになります。 例えば超電導物質という特殊な物質は、抵抗はほぼ完全に0です。 この物質で作った回路は、電圧降下がほぼ存在しないので、一度電流を流せば何十年も電流が流れ続けます。ここからも因果関係としては、電流が原因で、電圧降下が結果だとわかりますね。抵抗がない時には、結果として生じるはずの電圧降下は起こらないのですが、電流が流れないわけではないのです。 で、超電導とか特別な場合はおいとくと、現実では抵抗が完全に0の回路というのはありません。抵抗は小さくても、電池の内部や導線の接触部分、導線そのもののなかに存在します。 だから、電圧をかけると、非常に大きな電流が流れます。非常に大きな電流が小さい抵抗に流れることで、かけた電圧分だけの電圧降下が起こされるのです。 これは、めちゃくちゃ流れやすい水路にちょっとの高低差で大量の水を流しているようなことになります。
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質問者からのお礼コメント
たくさんの回答ありがとうございました。 どなたの回答も納得できたのですが、一番根本が分かりやすかったこちらのご回答をベストアンサーにさせていただきます。 本当にありがとうございました。 こちらの回答をしてくださったzeo********さん、ありがとうございました。
お礼日時:1/25 14:49