電圧は勢いに例えられますが・・・・・

質問

電圧の説明でよく滝の勢いや高いところがら低いところの差として説明されていますが、
わかるにはわかるのですがしっくりきません。

乾電池にもさまざまなボルトがあるので電圧は人工的につくってるわけですよね？
プラスの電荷とマイナスの電荷の量の差が電圧なのですか？
プラスの電荷とマイナスの電荷が10個と10個よりも100個と100個の方が電圧は大きいってことですか？

回答No.4

sat000

言葉の定義というか意味の問題かもしれませんね、あるいは単に授業で習ってないか。
電圧と一般に呼ばれるものは、電気回路の用語です。
物理学的には電位差と呼びます。
物には電位というものがあって、Aという物体が電位F、Bという物体が電位Gを持っているとすると、A-B間の電圧は、F-Gになります。
電位は人工的に与えることもできますし、自然に持つ(静電気等)こともあります。
+と-の電荷のアンバランスによって電位は決まります。
おしいですね、+と-が10個ずつ同じ物体にあると、打ち消しあって±0になってしまいます(金属等の電気を通す物体の場合)。
先ほどの物体Aには電子10個分と同じ大きさの正の電荷、物体Bには電子10個あれば、A-B間にはトータルで電子の電荷の大きさで20個分の差があり、電位差が生じます(Aを正の電荷としたので、Aの方が電位が高い)。
ちょっと大雑把な説明になってますが(ちゃんと電位を計算しようとすると、物体の形状が必要になる)、まあそんな感じと思ってもらえればいいかなと思います。
で、電圧は勢いにはたとえらえれてないと思います。
電位の説明でお分かりかもしれませんが、Aの方が電位が高く、Bの方が低い、これは何かに似てませんか？
そうです、滝のてっぺんと滝壺の高さですね、てっぺんは高さが高く、滝壺は低い、これと似ています。
実際、言葉だけでなく、意味としても似ているので、電位差のたとえに使われるのだろうと思います。
高さが高い位置にあるものは重力ポテンシャル(あるいは位置エネルギー)が大きいと言います。
電位も英語ではポテンシャルと言い、言葉としては同じ意味です(対義語は運動エネルギーですかね)。
エネルギーには運動エネルギーとポテンシャルエネルギー(この2種類だけではないが)があって、両方を足したもので考えるアプローチもあります。
体系的に理解しようとすると、大学の講義を勉強することになろうかと思います。