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2022/1/11 16:11

33回答

オームの法則って、科学的な根拠があるのでしょうか?

物理学 | 工学1,022閲覧

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2022/1/12 4:07

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質問者2022/1/12 7:33

>オームの法則は実験則のようなもので 科学的アプローチで得られた関係式ではなくて、確かに実験式のような感じなんですね。 >物理的な意味は、電界と電流密度との関係における導電率の逆数 導電率の逆数として抵抗を捉える、と言う発想は、今回は浮かびませんでした。確かに逆数として導電率があり、導電率に関しては、なんとなく物理現象としてリーズナブルのようにも思えます。その切り口で、ちょっと考えてみます。

その他の回答(2件)

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詳しいことは長くなるのでここには書き込みませんが、オームの法則の導出などは調べれば沢山出てきます。 「導体のある断面を単位時間当たりに通過する電荷の量」として電流を定義した式。 電場と「導体中を動く電荷に対して生じる、導体を構成している原子からの抵抗力」を用いた運動方程式。 以上の二つの式を用いて整理することによって、 V=定数×I というような式が導き出されます。 この定数は、物体の断面積や電子の密度などの物理量が組み合わさった形で式中に現れます。 こうして得られた、物体によって決まる電気的な性質に関わる定数を、『抵抗』という名前を付けて定義しています。 抵抗という名前になったのは、上の式から読み取れるように、ある電圧を加えた時の電流の流れにくさを示しているからだと思われます。 ですので結論としては、 ①オームの法則はそれに至る導出があり、科学的な根拠はあります。 ②抵抗及び抵抗の単位Ωは、オームの法則の過程で導き出された「物体によって決まる電流の流れにくさを示した定数」を『抵抗』と定義しており、電流と電圧を関連付ける比例定数と見ることも可能です。Ωという単位は、「抵抗の強さ(電流の流れにくさ)」の塩梅を示すためのものです。 長文失礼しました。

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質問者2022/1/12 3:48

せっかくコメントをいただいたのですが、意味がわかりにくので、何点か、確認させて下さい。 >以上の二つの式を用いて整理することによって 質問趣旨の大切な部分への言及がありませんが、 >「導体のある断面を単位時間当たりに通過する電荷の量」として電流を定義した式。 と >「導体中を動く電荷に対して生じる、導体を構成している原子からの抵抗力」を用いた運動方程式。 とを、どのように整理すれば、オームの法則のシンプルな「比」となるのでしょうか?抵抗の単位を考えて、意味をいろいろ考えたのですが、回答者様が、簡単に「以上の二つの式を用いて整理する」と書いていますが、具体的に、どのような整理をされたのでしょうか? 質問趣旨の肝心な部分で、どのように整理すると、オームの法則の、あのシンプルな「比」が得られるのでしょうか? よろしくお願いします。

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抵抗という存在を忘れてください。あれは単なる電圧と電流の比にすぎません。実際に出力インピーダンスとか入力インピーダンスのようなやや抽象的な抵抗を求めるときは必ず、電圧/電流で計算します。 具体的な抵抗があると思うからそういう疑問がわくだけです。抵抗器も市販されていますし、みんなモノだと思っています。実は物としては存在しません。 電圧Vを印加したときに電流Iなるものが流れるような、そのような物質に仮に与えた、あたかも存在するかのような概念です。 電圧という位置エネルギーと電流という運動エネルギの比に過ぎません。比熱とか比重とかモノじゃないでしょ。あれと同じです。

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質問者2022/1/11 16:50

質問の趣旨を勘違いされておられるようで、コメントを見て困惑しています。 結局、回答者様のおっしゃる、位置エネルギーと運動エネルギとの関係が、単純な「比」なのは、どのような理由なのでしょうか?その科学的な意味を質問しているわけです。 >比熱とか比重とか なぜ物理学では、”specific heat”や”specific gravity”のような、物理的に意味がわかりやすい名前として、上記で訊いた結果としての「比」を用いた名前を使わないのでしょうか? 回答者様の御主張はわかりますし、質問を離れてご尤もですが、質問に関する回答としては如何でしょうか?