• ベストアンサー

回路の中を電流が流れるわけ

maru-tuの回答

  • maru-tu
  • ベストアンサー率42% (15/35)
回答No.4

> 電流が流れるからには電界があるに違いないと思います。 自然現象は人間の思惑どおりには起こりません。なぜ違いないと「思う」のかを表明すべきかと思います。 さて、本題。ここでいう導線が「完全導体」でできた導線なのであれば、電界はあってはならないのです。 完全導体中で電界が打ち消される理由は静電誘導にあります。外部電界を打ち消すようにして導体表面に誘導電荷が生じ、外場と誘導電場との重ね合わせで、導体内部の電界が消えるという仕組みです。 また、こういう説明もできるかと思います。荷電粒子たる電子が電界にさらされると、静電気力(クーロン力)を受けます。そのため、導体中で電子が際限なく加速されていくことになります。ところが電流とは単位時間当たりに通過する電気量(≒通過電子数)のことですので、導体の両端で電流の値が異なるという結論となり、実際におこっている現象と齟齬をきたします。 本当に完全導体内部で電界が生じていると思いますか? ちなみに不完全導体(通常の金属)であれば、まずはドルーデ模型、さらに詳細になるとブロッホ関数ということになるでしょう。

関連するQ&A

  • 拡散電流で電圧が生じた時のドリフト電流

    電流にはドリフト電流と拡散電流があります。 ドリフト電流はオームの法則に従います。 電界と電圧の関係は明白です。 拡散電流は、電界がなくても電流が流れて電位差が生じます。 電界=0で、電位差が0でないわけです。 このとき、ドリフト電流は生じるでしょうか? できれば簡単な文献も教えてください。

  • 電圧と電流について

    電気回路について、抵抗を経て電圧降下が行われた後であっても、その前後で電流が変わらないのが、どうもイメージが付きません。 5Vが5Ωを経て0Vとなっても、変わらず1Aが流れるのはなぜでしょう。自分の理解がどの点から間違えているのかご指摘ください。 ・電圧は電位の差 ・電圧によって電流が流れる ・電流は1秒間に流れる電荷の数のこと ・電圧が大きければ秒間に流れる電荷は増えるので電流も大きくなる ・電圧は抵抗によって電圧降下し、マイナス極につながる導線は0V この理解で進むと、抵抗で電圧降下すると電流も下がってしまうように思います。 0Vになってもマイナス極のマイナスに対して高電位から低電位に流れる形で電流が動くのは変わらないと考えれば良いのでしょうか

  • 回路の導線中の電界はあるのか。

    電池と抵抗が導線で接続された回路で、抵抗の両端の電圧は電池の端子電圧と等く、それを抵抗の長さで割って抵抗中の電界を求めます。電子が電界から受ける力とイオンからの抵抗力のつりあいを考えたりします。ところで、抵抗と電池を接続する導線は等電位ですよね。すると、電流が流れているときこの導線には電界がないのですか?コンデンサーの極板間に電気力線をかくときは+から-へ書くので直感的にわかるのですが、抵抗に電気力線をかくとき、抵抗の端から端までかくのは、+,-が帯電しているわけではないのでしょうからわかりにくいのですが、上記の回路の電気力線はどうかけばよいのでしょうか?

  • 回路に電流が流れないのはなぜか?

    すいません、下記サイトの第2問の問3番の解説を読んでいただけませんか。 わからなくて困っています。 そこの記述で、 「題意より、回路図は右図(上)のようになる。但し、 導線は等電位なので、中央にある上下の2つの抵 抗には電流が流れない。(V = RI より電位差がなけ れば電流は流れず、抵抗としての機能をしない)」 とあるのですが、分かりません。 記述のとなりにあります図だけ見ていただきたいのですが、 なぜあのような抵抗の回路では、中央上下ふたつの抵抗には 電流がながれないのですか。「等電位」というのに気付きません。 お願いします。 http://www.ftext.org/center/phys1_2008_ver1.pdf

  • 物理の交流、コンデンサー、コイルについて

    高校物理IIの範囲でわからないところが たくさんあります。 (1)コイルと抵抗1を並列につないだ回路についてです。 導線が並列になる手前?に抵抗2があります。 (わかりにくくてすみません) 参考書にはこの回路のスイッチをいれた直後、 コイルには電流が流れないと書いてあります。 コイルに電流が流れないということは、 抵抗1に電流が流れるということですよね…? スイッチをいれた直後、 抵抗1に電流が流れると電位差が出来るので 抵抗1と並列つなぎをしているコイルにも 電位差がなくてはいけないと思うのですが、 コイルに電流は流れないので、電位差はないですよね これは抵抗2が何か関係あるんですか? (2)交流についてです。 抵抗、コンデンサー、コイルがある回路があるとします。 この回路では何が起きてるんでしょうか? 教科書には抵抗の電圧とコンデンサー、コイルの電圧は π/2遅れるとか進むとか書いてあって sin、cosを使った計算による証明も書いてあり それは理解できて問題もある程度解けるのですが、 理屈?で考えようとするとうまくいきません。 例えば、コイルは巻き方によって 電圧が正か負か変わる気がします… あと、コンデンサーも計算で証明したように 電圧が変化するのがよくわかりません 交流回路で何が起こってるかを 計算ではなく、理屈?で理解したいです。 (1)と(2)のどちらかでもいいので、 わかる方教えて頂きたいです! よろしくお願いします。

  • 電位、電流、電圧の向きは一致しますか?

    正電荷と負電荷を置くと、電界は正から負、電流も正から負にながれ、電圧は低い方から高い方なので負から正。電圧と電流の向きは不一致。 一方で、紙面裏から表に磁界を配置し、∩のようにした導線にーのような導体棒をおいて下向きに移動させると、 電流は右から左に流れ、V=vBlより電圧の向きも右から左、電流と電圧の向きは一致。 なんかもうめちゃくちゃです、、、 電圧や電界や電流の向きの定義がわかりません。 回答よろしくお願いします。

  • 渦電流現象についての質問です。

    電線の周囲に発生する磁界についての質問です。 無限に直線である導体に交流の電流を流した場合、導体の周囲に磁界が発生します。この磁界は、電流の変化の微分値に比例した値となると思います。 この磁界も交流波形であることから、直交して電界が発生すると思います。その発生した電界の部分に自由電子を持つ導体があると渦電流が発生し熱エネルギーとして消費されます。ココまでが正しいとして質問します。 渦電流を発生させる電界は、更に磁界を発生させる(これは、自由電子の有無による電流の有無は関係が無いのでしょうか?)即ち渦電流は、電磁波の原理でエネルギー伝達される現象と考えて宜しいのでしょうか? 渦電流の発生する電界は、回転ベクトル(rot)によるものと考えて宜しいのでしょうか? 回転ベクトルにおいては、どの点の電位が高いというのではなく、ある点において電界の強さと方向があるだけで、全体的にみると電位は同じであると表現しても間違いではないのでしょうか? また、電線からは大小は別として必ず電磁波が発生すると考えて宜しいのでしょうか?その電磁波を強く出力できるようにしたのが、アンテナってことなんでしょうか? 独学で電気理論を勉強しているので、意外と基本的なことが分かっていませんので詳しく教えていただけないでしょうか? 一杯書きましたが、宜しくお願いします。

  • 導体の回路に電圧をかけるとどうなるか

    導体でできた回路に電池をつなぐなどして電圧をかけるとします。このとき、次のことが疑問です。 (1)導体とは抵抗がない物体だから、無限大の電流が流れる、と考えるのか。 (2)回路内に電場はできるのか。 (3)回路内の電場(上記(2))と、そこを流れる電流(上記(1))にはどのような関係があるのか。 よろしくお願いします。 

  • うず電流

    導体を磁束が貫いているとき、その磁束が変化するか、又は導体が磁束をきると、当該導体内部に電磁誘導作用によって起電力が誘導される。この起電力は当該磁束の変化を妨げる方向に発生し、当該導体内に渦状に分布して流れます・・・この電磁誘導というのは自己誘導作用によるものと考えてよいのでしょうか。  当該コイルは、この起電力(いわゆる逆起電力といわれるのでしょうが)により、電源電圧がつりあったところで、一定の電流が流れるという理解でよろしいでしょうか。(安易に捉えてしまうと、電源電圧により電流が流れて、逆起電力ができてそれらがつりあうと、電流が流れない?と考えがちなので・・・)  うず電流についてですが、相互誘導作用によっても発生するのでしょうか。というのは、たとえばコイル1による磁束の変化により、コイル2が相互誘導作用により、コイル2に巻かれている導体に電流が流れる(方向は磁束の変化を妨げる方向)が、同様に、当該導体内部にもうず電流は発生するのでしょうか。そんなことがありえるのでしょうか。なお、発生するのであれば、コイルに巻かれた導線に流れる電流と内部の導体内のうず電流の方向は同じになると言うことでしょうか。 また相互誘導作用によるうず電流を発生するとともに、もとのコイルでは自己誘導作用によるうず電流も発生すると考えてよいのでしょうか。

  • 渦電流について

    導体を貫通する交番磁界が存在すると渦電流が発生すると思います。この時、電流は電界Eによる影響(F=qE)で発生するのではなく、電磁誘導による影響で発生する(F=qvB)ので、電流が流れている部分では電位差は無いと考えて宜しいのでしょうか? 別の言い方をすると、ローレンツ力F=q(E+vB)のEは関係が無いってことになりますか?(電位差が発生しない状態でも電流は流れる?) どなたか?教えて頂けないでしょか?宜しくお願い致します。