バッテリーとオルタネーターの電位差

質問

アーシングがブームですが、電位差なるものを自分でも計ってみました。
エンジンを掛けてバッテリーをつけた状態で各部の電位を測ると電圧が出るのですが、試しにバッテリーのプラスを外し（エンジンを掛けたままバッテリーが無い状態を再現）オルタネーターだけにしてみたところ、全てのポイントの電位差は０になってしまいました。どうしてバッテリーが存在する時にだけ出るのかご存知の方がいれば教えてください。結局アーシングは無駄なのかも知れないと思いました。

回答No.3

noname#80187 · ベストアンサー

アーシングというものについて言葉とアースをとるぐらいしか解っていませんが、電位差というものに関して回答したいと思います。

まず、電位とは、その場所の電圧です。普通の乾電池で言えば、プラスが１．５～１．７ｖぐらい、マイナスが０ｖです。
プラスの電位が１．５～１．７ｖ、マイナスの電位が０ｖです。

電位差とは、電位と電位の差です。普通の乾電池で言えば、プラスとマイナスの電位差は、
１．５ｖ－０ｖで１．５ｖ、
１．５ｖが電位差になります。

では、１０ｖと８ｖの電位差はいくらかとなると、
１０ｖ－８ｖ＝２ｖ
２ｖの電位差となります。

アーシングがどういう風に接続されているのか解りませんが、
バッテリのプラス端子を外したことで、バッテリの電圧（電位）がなくなり、オルタネータ間の電位差が計れなくなったからだと思います。

電圧計は電位差を計るものですが、普通のテスタでは、回路が形成されていないと電位差は計ることができません。バッテリのプラス端子を外したことでその部分の回路が形成されなくなったのだと思います。

ガソリン車の１個のバッテリの場合、オルタネータの最高発電力は、１４ｖだったはずです。バッテリは１２ｖ程度、だから、２ｖぐらいの電位差があります。

オルタネータのプラス端子はバッテリのプラス端子に、
オルタネータのマイナス端子はバッテリのマイナス端子に、

負荷（電球などの電気を使って動くもの、抵抗など）に対してバッテリとオルタネータは並列に接続されています。

初めにも書きましたが、アーシングというものについては、私はよく解っていません。ただ、耳にした中では、電気の流れを良くするという感じで聞きたことがあります。

電気配線にも若干抵抗があります。若干と言っても、材質によって様々です。金や銀は抵抗が少ないし、鉄でも錆びてきたり、配線が細いと電気抵抗になります。

アース、つまり、マイナスに落とすまでに、配線抵抗があれば、その分、電流の流れが悪くなります。そのため、出力が低下するか、より強い電圧が必要となります。
だから、マイナスに流れる抵抗値を減らせば燃費や出力がアップするのでは？と思っています。

先ほど、書いた、バッテリとオルタネータは、負荷に対して並列に接続されているので、この電位差を計ってもアーシングとは直接関係ないように感じます。

ただ、アーシングに対して詳しくないので、当たっているかどうか解りませんが。

以上、納得と解決の糸口になれば幸いです。

お礼

基本的な概念が理解できました。有難うございました。

回答No.5

ASIMOV

＞バッテリーのマイナスとオルタネーターマイナスの間をテスターで当たると電圧が出ていましたが、
＞オルタネーターやバッテリーの完全にマイナスといえるようなところでも０Ｖにならないのでしょうか？

オルタネーターが、発電している時の電気の流れは

　　＋－－＞－　電線　－＞－－＋
　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　│
オルタネーター　　　　　　　　　バッテリー
　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　│
　　－＜－電線（一部車体）＜－－

となります
この時、バッテリーのマイナス端子から、オルタネーターのマイナス端子にも
電流が流れており、そこには抵抗を持った「電線（一部車体）」が有ります
抵抗に電流が流れれば、電圧が発生します

お礼

大変参考になりました、ありがとうございました。
単純にバッテリーのマイナスから各部にアースをとっても、車体抵抗がある限りその部分だけ抵抗値が下がっても、だからと言って一概に良くなるとは言い切れないのだという事がよくわかりました。

回答No.4

goo-par1732

ASIMOVさんのご回答のとおりだと思います。

電位差は、電流が流れることにより生じ、その大きさは電流に比例します。
だから、アーシングをする箇所は、大電流の通るバッテリのマイナス端子とボディアース間、そしてエンジン本体とボディアース間です。

バッテリのプラスを外すと、バッテリには電流が流れないので、バッテリマイナス端子とボディアース間の電位差はゼロになります。
しかし、このとき、オルタネータは発電しているのでエンジン本体とボディアース間には電流が流れて、この部分には電位差が生じています。
もし、この部分の電位差もゼロであるなら何らかの測定のミスです。
数ミリボルトの電位差を測定するには、精度のよい計器とある程度の技術が必要です。テスターのリード線の先端の当て方で数値が変動しますね。
車体のどの部分に当てるかで数値が変わります。

＞今まで電位差があると言っていたのが、実は車体側の問題でなくて、バッテリーの問題でしかなかったという事なのかなとも思いましたが・・

電位差は、車体側つまり配線の問題で、バッテリは関係ありません。

なお、エンジン回転中にバッテリ端子を外すのは危険です。
電子機器を傷めるおそれさえあります。
過去問でnoname#2748氏が丁寧に解説されています。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa234411.html

また、アーシングすることにより、電位差を減少できますが、「それでどうなるの」と言われると、返答に困ります。
ボディアース部の締め付けが十分か、配線が腐食したり、傷んだりしていないかを、点検する方が重要だと思います。

回答No.2

ASIMOV

＞バッテリーが無くともオルタネーターからの電気は流れているわけですよね

確かに、バッテリー以外の部分への電流は多少流れていますが、バッテリーへの電流は流れていないので、バッテリー端子での電位差（電圧降下）はゼロです
例えば、ヘッドライトを点けて、コネクターの位置で電圧を測って見てください
普通の配線だと、０．３～０．５Ｖ位の電圧降下が見られると思います
（リレーが入っているとほとんど０Ｖですが）
しかし、コネクターをライトから外して計ると、電圧降下は０Ｖになると思います

＞実は車体側の問題でなくて、バッテリーの問題でしかなかったという事なのかな

この場合、バッテリーには充電電流が流れており抵抗負荷となっています
そのため、途中の電線（マイナス側は車体の金属部分が電線の機能を果たしています）の電気抵抗により、電圧降下が起きます
そして、電流が大きいほど電圧降下は大きくなります
アーシングはその電圧降下を最小限にする為のものなんです

お礼

ご親切に幾つものご回答を頂き有難うございました。やっと理解できてきました。
もう一つ教えて欲しいのですが、バッテリーのマイナスとオルタネーターマイナスの間をテスターで当たると電圧が出ていましたが、オルタネーターやバッテリーの完全にマイナスといえるようなところでも０Ｖにならないのでしょうか？

回答No.1

ASIMOV

電線と言えども抵抗が有ります
仮に、オルタネーターからバッテリーまでの電線の抵抗が１Ωとすれば、そこに１Ａの電流が流れる（充電電流）と１Ｖの電圧降下が発生します
（Ｅ（電圧）＝Ｉ（電流）／Ｒ（抵抗））
それが、電位差となります
バッテリーを外すと、電流が流れなくなるので、電位差は０Ｖとなります

補足

早速のご回答有難うございます。バッテリーを外すと電流がなくなるとの事ですが、エンジンを掛けていた場合、バッテリーが無くともオルタネーターからの電気は流れているわけですよね、その状態でバッテリーを付けると電位差が計れて、外すと計れなくなるのですが、という事はバッテリーが抵抗になっているということなのでしょうか？
そうすると、今まで電位差があると言っていたのが、実は車体側の問題でなくて、バッテリーの問題でしかなかったという事なのかなとも思いましたが如何でしょうか？