どうして100001Vにはなることがないのでしょうか？

質問

どうして100001Vにはなることがないのでしょうか？

当たり前のことと言えばそうなのですが、その当たり前のことがきちんと説明できずに悩んでおります。

例えば、ある電圧を与えることができる装置を使って、電解液に浸かっている二つの電極の間に1Vの電圧を与えたとします。我々が把握しているのは、この電極間の電位差（電圧）が1Vということであり、各々の電極の電位は知ることができないはずです。だからこそ、わざわざ電位が一定となる参照極を使って、それぞれの（参照極を基準とした）電位を測定するのですよね。さて、先の例ですが、参照極（例えば銀塩化銀電極）を使って電位を測定しても、起こりうるのは、
片側電極：0.3V、もう片側電極：-1.3V （電位は参照極基準）
という組み合わせですよね。

例えば、
片側電極：１０００００１V、もう片側電極：１００００００V
なんて、絶対にこうはならないですよね。

これが何故起きないと言えるのか、その理由が、説明できません・・・
逆に言えば「どんなことが電位の上限、下限を決定しているのか」
が知りたいです。

片側電極：101V、もう片側電極：100V や
片側電極：11V、もう片側電極：10V
は起こり得るのでしょうか？　そしてその理由は？

これがとても疑問です。
当たり前のことなのですが、何故？という問いに回答できずにおります。
どうかお教え下さい。宜しくお願いします。

回答No.3

Trick_art · ベストアンサー

回答になっているかどうか分かりませんが、電位の下限は地球（０V）じゃないでしょうか。
万が一、
「片側電極：１０００００１V」
こんなことになれば、静電気や雷のように、地球に放電してしまうと思います。
なので、結局、電位差１Vは、
「片側電極：0.3V、もう片側電極：-1.3V」
この程度の小さな電位になっていると思います。
じゃあ、その小さな上限は？ということになりますが、多分、電池や何かの物質の帯電によると思います。うまく言えないですが、その物質の電荷の量とかイオンになる量に限界があるんじゃないかと思います。
違ってたらすみません。

お礼

回答ありがとうございます．
かなり真実に迫っている気がします．
一度，コンセントを抜いて，参照極を使って両極の電位を測定してみたいものです．

回答No.5

Tacosan

極端な話, 「端子間電圧 1 V」の定電圧源を 100万個直列につないで, 「最初の定電圧源」の - 側を 0 V と「規定」すれば, 「最後の定電圧源」の + 側は 1 MV であり, - 側は 999999 V になりますな. あくまで理想的な状況しか考えてないわけだが.

お礼

お礼が遅れてすみません．ありがとうございます．

回答No.4

Zincer

御存知のように電気化学におけるポテンシャルの基準（０V）は標準水素電極です。
原子を構成する電子の化学ポテンシャルに因って決まりますから、現存する物質に因って自ずから上限と下限は決定されるはずです。
次に大きな電圧を印可した場合です。
例えば両極に直流１００Vを印可した場合、陰極が－５０V、陽極が＋５０Vとなる様な電位が測定されることあり得ると思います。但し、この電位は溶液中のオーム損（電流が流れる事による電圧降下）を含んだ値ですから、正しい電極の電位を示してはいないことに注意しなくてはなりません。
また、照合電極に電流が流れてはいけませんので、このような大きな電位差が生じた場合、参照電極に流れる電流が無視出来ませんので、もはや何を測定しているか解らない状態になるでしょう。
次に、より大きな電圧を印可した場合は本当に電極間に電子の移動（放電）が起こるかもしれません。
＞片側電極：11V、もう片側電極：10V
と有りますが、もう1つ電極が必要ですが、このような電位を表示させる事は可能です。
但し前述したように、全く意味を持たない電位差表示になるでしょう。

お礼

ありがとうございます．

回答No.2

nananotanu

なぜ出来ないと思ったの？少なくとも、「片側電極：101V、もう片側電極：100V や片側電極：11V、もう片側電極：10V」は有りうるかもしれない、と思われたんでしょ？

片側電極：１０００００１V、もう片側電極：１００００００V　の組み合わせだけ、なぜ？？？？

と、言うことです。

お礼

「片側電極：101V、もう片側電極：100V や片側電極：11V、もう片側電極：10V」
が起こりうるかも知れない、と「思った」のは、この「数字」が一般家庭電圧100Vの範囲内だからです。しかし、この思い込みは危険です。電圧、と、電位、をごっちゃにしているからです。

たとえば、乾電池1.5Vを使って二つの電極に電圧を与えたとします。
これならば分かります。
片側電極：乾電池の片側の電位、もう片側電極：乾電池のもう片側の電位
になるはずです。

しかし、例えば家庭用電圧100Vを使って（直流にした後）、二つの電極に電圧を印加すると、どういう両電極は電位に設定されるのでしょうか？

いかがでしょうか。

回答No.1

nananotanu

逆に、「片側電極：１０００００１V、もう片側電極：１００００００V なんて、絶対にこうはならない」、とは、なぜそう思われたのですか？

お礼

すみませんが、おっしゃっていることが日本語文章的に分かりかねるのですが、いかがでしょうか。