• 締切済み
  • 困ってます

直流回路と鉄の電圧

直流回路があります。たとえば電池と豆電球を銅線でつないだものだとします。この回路は地気に対して1.5Vの電圧があります。この回路の横に鉄球があったとします。この鉄球には電流が流れていないのでほぼ0Vだと思われます。 ここで問題なのですが回路と鉄球の間でテスターをあて、電圧を測ると1.5Vと表示されるのでしょうか。あるいは電位差は出ないのでしょうか。もし、無電位になるのであれば、なぜなのかご教えていただけませんでしょうか。よろしくお願いいたします。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数5
  • 閲覧数979
  • ありがとう数5

みんなの回答

  • 回答No.5

確認ですがその直流回路の例えばマイナス側が接地して有ると言う意味ですか? それと鉄球は空中にただ浮かんでいて地球との間の抵抗は無限大と言う認識でよろしいでしょうか? 以上がハイと言う前提で考えると鉄球の対地電圧はとても不安定で一概には答えは出ません。 例えば上空に雷雲が発生した場合と梅雨時などのように湿度が高い時、あるいは冬湿度が非常に低く風が吹いている時などでは鉄球に溜まる電荷が変化し結果対地電圧が大きく変わるでしょう。 しかし一般のテスターのように内部抵抗が数百キロオーム程度と低い物で有れば鉄球に溜まった電荷もたちまち消え去りほぼゼロボルトを示すでしょう。 しかし真空管電圧計などのように内部インピーダンスが事実上無限大の物で測定すれば先ほどのような変化が認められると思います。 要するに空中に浮いている金属の物体は地球に対してどれ程の電位を持つかと言う問題ですが浮いている高さも周囲の環境も大きく影響するのでなんとも言えません、が答えになります。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 直流回路の線路電圧降下の求め方は?

    よろしくお願いします。 直流回路の線路電圧降下の求め方は、 路線電圧降下=電流×電線1線の抵抗 で良いのでしょうか? よろしくお願いします!

  • 直流回路の電流について

    教えてください!**抵抗RとコンデンサCの直流回路がある。 抵抗Rは10Ω、コンデンサの容量は10μFであるという。この直流回路の電流を求めよ。ただし、電源電圧Vは20V、周波数fは1KHsとする。 これを解いてみましたが、でてきた数値がなんだかおかしいような気がして。教えてください。これのインピーダンスZ=√Rの2乗+(1/wc)2乗に代入すると√35356これをオームの法則(I=V/R)で解くと0.106Aになってしまっておかしいですか?分かりません教えてください。

  • 高校物理、直流回路

    図のように、回路を組んだ。AB間の電圧が6v電球に流れている電流は0,4A、電球にかかる電圧は4,0vであった。CD間の電位差は0、の時、抵抗値xを求めよ。 (私の解答) CD間に導線があると仮定しても、CD間には電流が流れない。また、電球を流れた電流IはそのままC→B→Dへとまわりこみ、xΩの抵抗に流れるから、 電球→C→D→Aという電圧降下の和を考えて、4,0(v)+0,4(A)×X(Ω)=0としたら、抵抗値がマイナスとなり、失敗しました。どうしてダメなのでしょうか?

  • 回答No.4

鉄球が絶縁されずに地面に置いてあるなら接地されたのと同じ状態と思います。 絶縁されているのなら、回路が成り立たないので測定できません。 電池の電圧を測定するのに電池の片側にだけテスターを当てているのと同じ状態です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.3
  • a987654
  • ベストアンサー率27% (112/413)

辛口で済みませんが、かなりムチャクチャな質問ですね。 電気の用語における地気という意味を御存じでしょうか? 地気とは、本来対地と絶縁されている電路が事故または故障により 地絡した時に電源側もしくは地絡点に生じる電位変動に対して 使われる用語です。 大地の電位(=0V)と混同されませんようお願いします。 又、電圧、電位、電位差これらも同じものではありませんので別途 御調べ願います。 >この回路は地気に対して1.5Vの電圧があります。 何故1.5Vあるのでしょうか? 電池のどちらかの端子を接地しているのでしょうか? そうであれば、接地してない側の電池の端子は正又は負の1.5Vの電位差が 大地の電位に対して生じますが、一般的に電池の片側端子を接地することは ありませんので大地の電位に対して(対地電位という)は0Vです。 但し電池が完全に絶縁されていてかつ、電池全体が帯電している場合には その帯電電圧が大地間の電位差となります。 >回路の横に鉄球があったとします。 これについては、接地されているのでしょうか? そうであれば、対地電位は0Vです。 絶縁されている場合は、鉄球が帯電している状態か否かで鉄球の 対地電位は変わります。 >ここで問題なのですが・・・・・ 問題になりません。 電池の片端子および鉄球が接地されていている場合  電池の接地していない端子と鉄球間にテスターをあてたときのみ  1.5Vの電圧が表示されます。  (様は接地および鉄球を除外して電池両端を測定したのと全く同じ)。 両方とも接地されていない場合  帯電の有無に関係なくテスターを当てた瞬間に両方が同電位になるため、  電位差は生じません。 どちらか片方が接地されていて他方が帯電している場合  テスタリードを当てた瞬間に帯電が放電されます。  従って瞬間的(テスターごときでは計測できません)には対地間の電位差が  生じますが放電後の電位差はゼロです。   尚、補足質問は不要です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

当方の不適切な質問に対し、前提を分けてご回答いただきありがとうございます。 当方の質問は「両方とも接地されていない場合」のケースでした。 「補足質問は不要」とのことでしたので、ご回答のお手間には及びませんが、「両方とも接地されていない場合」、「瞬間に両方が同電位になる」以前、つまりテスタリードをあてる以前は両者(回路と鉄球)に電位差があったということなのか、という疑問は残りました。 当方、愚鈍ゆえ、これ以上のお手間には及びませんが、ご回答のお手間に感謝いたします。

  • 回答No.2

回路の計る場所による。 地気に対して1.5Vの電圧がある部分(電池のプラス)で、計れば1.5Vある。 無電圧になるなら計る場所(電池のマイナス)が悪いか、鉄球が接地されていないか。 テスターで計った時点で回路が出来上がるため、電位差がある場合は計れる。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。 すみません。質問の文章がまずかったのですが、鉄球は接地されていません。

  • 回答No.1
  • fjnobu
  • ベストアンサー率20% (487/2323)

0ボルトです。テスターは電流が少しでも流れなければ電圧表示はありません。 電位差計なら、不定の電圧を示します。それは電圧が不定だからです。 不定というのは、いくらの電圧を示すかわからないことを言います。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

早速のご回答ありがとうございます。 ご回答の意味は実際には鉄球と回路との間は15Vの電位差があるが、テスターではその仕組み上、測れないということでしょうか。 また、不定の意味は回路と鉄球の間で電位差が安定しないという意味でしょうか。そうだとすると、なぜ、安定しないのでしょうか。 電気を習ったときのイメージでは、回路は川のようなもので水流(電圧)がある状態、鉄球は海とか湖のイメージだと思うのですが・・・。

関連するQ&A

  • 直流回路の電流はどこでも同量ですか?

    電気理論を学んでいる初心者です。ふと疑問に思ったのですが、 並列回路では、電流は抵抗の大きさに応じて、流れやすい分岐に他の分岐より多く流れるという理は、学びが浅くともなんとなく納得できます。 直列回路では、一本道とはいえ電位差を生む機能のある抵抗が複数あれば、そこで電位の高低差が段になるように生まれると学びました。電流が流れて、各抵抗に遭遇するとき、V=RIの関係から、それぞれの抵抗付近でIかVが変動すると思います。もし大きなRに遭遇すれば、両辺の釣り合いをとるように、Iが少なくなるか、Vが大きくなるか、するのではないでしょうか。 と考えました。 これは「直流回路の電流はどこでも同量」や「抵抗付近では電圧降下が起こる」という事実と全く矛盾しているように思うので、誤った考えだとは分かるのですが、どこをどう勘違いしているのか自覚できず、もやもやしています。 私はどこをどう勘違いしているのか、教えて下さい。 よろしくお願い致します。

  • 高校物理、直流回路 (再質問)

    図のように、回路を組んだ。AB間の電圧が6v電球に流れている電流は0,4A、電球にかかる電圧は4,0vであった。CD間の電位差は0、の時、抵抗値xを求めよ。 (私の解答) CD間に導線があると仮定しても、CD間には電流が流れない。また、電球を流れた電流IはそのままC→B→Dへとまわりこみ、xΩの抵抗に流れるから、 電球→C→D→Aという電圧降下の和を考えて、4,0(v)+0,4(A)×X(Ω)=0としたら、抵抗値がマイナスとなり、失敗しました。 電球を流れた電流IはそのままC→B→Dへとまわりこみ、xΩの抵抗に流れるから、 と言う部分がダメで、電流はそのように流れないようです。電流はどのように流れているのでしょうか?

  • 交流と直流回路の電圧と電流の表記

    初歩の電気理論を学んでいる者です。交流と直流回路の電圧と電流の表記ですが、テキストには、交流の場合、eとi、直流の場合、EとIと表記する、と書いてありました。しかし、ある国家試験では、交流でもEとIを用いていました。このようなものは、厳密には決まってないのでしょうか?

  • 【電圧計】直流回路に交流測定設定の電圧計を当てると

    【電圧計】直流回路に交流測定設定の電圧計を当てるとどうなりますか? 危ないのは交流回路に直流測定設定で電圧計に当てたとき? それとも直流回路に交流測定設定の電圧計を当てたときですか? どういう危険なことが起こるのか教えて下さい。

  • 直流回路再度質問

    直流回路について以前投稿させて頂いたのですが、答えが複数あり、わからなかった為、再度式と回答お願い凍ます 端子ab間の電圧は27Vである電源電圧Eを求めなさい。

  • 直流回路網の問題が解けません

    下に書いた直流回路網の問題がわからなくて困っています。 回答だけは与えられていて、r/R1=0.5になるらしいのですが、 導き方がわかりません。考え方として、 (1)回路をrと{(R1-r, R2)が並列接続されたもの}が直列に接続されたもの    に書き直し、 (2)全体抵抗を出して全体電流の量の式を作り (3)全体電流から分流式で{(R1-r, R2)の並列接続された部分}のR1-r側の    電流を求める式を作り (4)(3)の最小になる値を求める という手順だと思うのですが、どう式をいじくってもr/R1=0.5という 回答は導き出せないのです。 根本的な考え方が誤っているのでしょうか。教えてください。 ---- 問題ここから -------------------------------------- 以下の回路で、抵抗器(抵抗R1で一定)のブラシの位置Aを移動した 場合(抵抗rは可変で、0≦r≦R1)、電流Iが最小になるr/R1の 値を求めよ。                 R1  ┌──────VVVVVVVVVV────┐  │        <----> ↑ A        │  │          r   │         │↓I ━━━           │          │  ━   E          <         │  │             >         │  │             < R2      │  │             >         │  │             │         │  │             │         │  └─────────┴──────┘

  • 直流回路の解説お願いします。

    (1)自己インダクタンスLのコイルと電気容量Cのコンデンサーを直列につなぎ、時刻t=0に直流電圧Vを加えた回路がある。回路に流れる電流I(t)を求めよ。 (2)抵抗Rと自己インダクタンスLのコイルと電気容量Cのコンデンサーを直列につなぎ、時刻t=0に直流電圧Vを加えた回路がある。回路に流れる電流I(t)を求めよ。 解説お願いします。

  • テスターで直流電源の対地電圧が測定できる理由

    電検2種の勉強をしている者です。先日・・、現場の発電機の制御用回路(センター接地はしていない)の対地電圧を測ったとき、100Vが測定でき、ここで不思議に思いました!(普通なのかもしれませんが)交流回路では対地静電容量でテスターに電流が流れるはずですが、直流回路ではどういった等価回路でテスターの内部抵抗に電流が流れているのでしょうか。 どなたかご教授お願いします!

  • コンデンサーの回路

    ※記号について 〇の中にバッテンは電球、〇の中に↑はテスターを表します。 ※添付ファイル参照 回路1において豆電球の両端の電位差を測定し、回路2においてコンデンサーの両端の電位差を測定します。 この時同時刻における「コンデンサーの電圧」と「電球の電圧」と「電源(電池)の電圧」の3つの関係式を答えだけでも良いので教えてください。

  • 直流回路で電球を点灯させる場合

    直流電源の場合「P=VI」の式が示すように電力=電圧×電流です。 そこで質問なのですが100wの電球を下記2つの方法で点灯させようとした場合(2)の場合は電流が多く流れて電球が点灯するのでしょうか、それとも電圧が小さいため電気が流れず電球は点灯しないのでしょうか? (1)12vのバッテリーに接続 (2)1.2vの乾電池に接続