電流とは何でしょうか＿また負荷保護のためにヒューズをつけるとしたらどちらの極でしょうか

質問

どこに質問してよいのかわかりませんでした。
妥当でないかもしれませんがよろしくお願いします。
電気はプラスからマイナスに流れるという概念です。しかし、電気が流れる（電流）ということは、電子がマイナス極からプラス極へ移動することだと思っていますが　どうでしょうか。
もし、そうだとした場合、負荷を接続した回路へ、その負荷自体の保護のためのヒューズを付けるとしたら、負荷のマイナス側に付けると思うのですがどうでしょうか。

回答No.2

BookerL · ベストアンサー

＞電気が流れる（電流）ということは、電子がマイナス極からプラス極へ移動することだと思っていますが　どうでしょうか。

　金属中を流れる電流についてはその通りですが、全ての電流が電子の動きだけであるということではありません。

　例えば食塩水を流れる電流では、ナトリウムイオンがプラス極からマイナス極へ移動し、塩化物イオンがその逆の移動になります。

＞その負荷自体の保護のためのヒューズを付けるとしたら、負荷のマイナス側に付けると思うのですがどうでしょうか。

　空っぽのホースを水道につないで水を流すと、水道からの水がだんだん進んでいって、しばらくしてホースの先から出てきますが、金属中の電子の移動はこんな感じではありません。
　金属中にはいたるところに自由電子があり、水道ホースのたとえでいうと、初めから水が詰まったホースのようなものです。水が詰まっているホースにつないだ水道の蛇口を開けると、開けた瞬間にホース全体の水が動くのと同じで、電気回路に電流を流すとき、回路全体の電子が同時に動きます。この移動は、回路のどの部分でも同じです。
　ですから、ヒューズが回路のどの部分にあっても、過大な電流が流れるとその瞬間にヒューズが切れて、回路全体の電流が止まります。

お礼

>電気回路に電流を流すとき、回路全体の電子が同時に動きます。
>・・・ヒューズが回路のどの部分にあっても・・・回路全体の電流が止まります。
→なるほど、この”電子が同時に動きます”がミソですね。
ありがとうございました。

回答No.6

noname#81590

〔マイナス>------------------機器b------------<プラス〕
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　| out
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　| in
〔マイナス>----(ヒューズ)----機器a------------<プラス〕

　こうですかね。見えますかな？　縦線がずれるかもしれません。

　ヒューズが切れると機器aのマイナス電源端子の電位はプラス端子と等しくなります。このとき機器bのoutが0vであれば、それは機器aのマイナス端子より12V低い電位となります。これはグランドという考え方の一般論からマイナス側にヒューズを入れない理由を言っているので、質問者さんが2個の機器の入出力を接続するだろうといっているわけでは有りません。

お礼

う～む、とりあえず ありがとうございました。

回答No.5

noname#81590

プラス側にヒューズを入れてもマイナス側にヒューズを入れてもヒューズを入れても電流を遮断すできると言う点ではすでにご説明があるとおりです。動脈の血を止めても静脈の血を止めても心臓の血は止まります。

　機器によってはマイナス側にヒューズを入れてはならない事情があります。たとえばある機器の入力信号の規格が０V～５Ｖであったとします。この機器はこの範囲外の電圧を入力に印加すると故障します。この機器の入力は他の機器の出力に接続されています。当然、相手機器の出力電圧も０～５Ｖです。

　さて、この機器のヒューズが飛びました。ヒューズはマイナス側に入っています。そうするとプラス側は１２Ｖに繋がったままですがマイナス側は宙に浮いてしまいます。つまりこの機器にかかった電圧は０Ｖになりますが、電位は１２Ｖになってしまうわけです。この時点で入力信号には車のマイナスを基準としてみると０～５Ｖの電位がかかっていますが、ヒューズが切れた機器自身のマイナス配線から見ると－１２Ｖ～－７Ｖが入力されていることになります。これは自分自身と相手機器の故障の原因になります。

　全ての機器で必ずこうなる、というわけでは有りませんが、マイナス側にヒューズを入れることはこのような問題があります。

　このように機器・機器群の共通の電位を与える配線についてはグランドと呼びます。一般の乗用車のグランドはバッテリーのマイナス側と接続されています。例外もあります。グランドは信号の受け渡しの基準になります。だからグランドの配線にはヒューズを入れません。

補足

>さて、この機器のヒューズが飛びました。ヒューズはマイナス側に入っています・・・
>・・・されていることになります。これは自分自身と相手機器の故障の原因になります。

図⇒〔マイナス>----負荷a----(ヒューズ)-負荷b----<プラス〕

すみません、電圧と電位がよく分からないのですが、とりあえず上図におけるヒューズが切れた場合の負荷bのことを例とされていると思います。
では、電圧とは何かですが、”電子を押し出す力”と捉えました。これはマイナス極のことであると私は思っています。
【問い(1)】そして仰られることは、その逆でプラス極には”電子を引き込む力”があるということで、『マイナス電圧が入力されている』という表現になっているのでしょうか。
【問い(2)】また、『マイナス電圧が入力されると相手機器（=負荷a）の故障の原因になる』とのことですが、負荷aからみたらプラス側のヒューズが切れていることになり、問題はないように思うのですが。
>全ての機器で必ずこうなる、というわけでは有りませんが・・・
→これがミソでしょうか
以上素人の疑問でした。

回答No.4

likipon

電流はよく水流にたとえられますが, 水流と違う点として
電流は輪っか (マイナスから電子が出て行ってプラスに帰ってくる) になります.
どこかで輪っかが切れてしまうと電気はもう流れません.

電流がプラスから出て帰って来ない, ということはありませんから,
ヒューズがプラス側にあってもマイナス側にあっても
輪っかを断ち切るという意味では効果があります.

実際に付ける時は, まわりの機器との関係も考えて
いかなる時でも本当に輪っかを断ち切れるか,
を勘案してヒューズ位置を決めることになると思います.
(通常はプラス側に付けるでしょう)

お礼

>実際に付ける時は, まわりの機器との関係も考えて・・・
>・・・(通常はプラス側に付けるでしょう)
→なるほど、ありがとうございました。

回答No.3

tomosuke07

>電気が流れる（電流）ということは、電子がマイナス極からプラス極へ移動すること

昔電流が流れるのはプラスからマイナスですが、電子は逆方向です。これは電子の存在が発見されていないときに正電気の流れる方向を電流の流れる方向と決めたからなんです。
今となれば、電子の流れが正解ですが、一度決めたので、電子の流れと逆方向を電流の方向として扱っています。
【参照】http://www.snowman.ne.jp/hochan/denkianzen/kisochshki/yasashiidenki/01-dennryu/01-denryu.htm

>負荷自体の保護のためのヒューズを付けるとしたら、負荷のマイナス側に付ける
何らかの異常によって電気回路に一定以上の電流が流れると、流れる電流によって発生したジュール熱が自らを溶かし、切断して電気回路に流れる電流を断つことがヒューズです。(Wikipedhia参照)
なのでどの部分につけても同じです。

お礼

No.2さんの
>電気回路に電流を流すとき、回路全体の電子が同時に動きます。
のことですね。
ありがとうございました。

回答No.1

gonbee774

電流をプラス極からマイナス極へ流れると定義したあとに、電子の存在が発見されたために、逆になってしまっているようです。

ヒューズですが、プラス側マイナス側というよりも、接地されていない側に入れます。