電圧の例えって・・・

質問

中２です。
電圧って、電子を押し出す勢いのことですよね。なのに、落差って例えられる意味がわかりません。それに、電圧計は何で差を計るんですか？電圧って押し出すパワーみたいなのじゃないんですか？電圧は落差って考えると計算のつじつまがあっちゃうけど、電圧は押し出すパワーだと考えると何か違う気がして頭モヤモヤします(T_T)

それから、並列回路で、それぞれの抵抗の逆数の和が全体の抵抗の逆数になるっていうのの逆数になる意味がわかりません。

回答No.4

windwald · ベストアンサー

電圧とは電位差のこと、電圧計は2つの地点の電位の差を計っています。

http://www2.st.gsis.kumamoto-u.ac.jp/~tubo/2000a/2_hard/hard02.htm
http://topicmaps.u-gakugei.ac.jp/phys/matsuura/lecture/general/materials/elpower.htm

水位差があれば水が流れるように、電位の差があるので電流が流れられます。

並列回路について、ですが、1つの電源(起電力V)に対して、
並列につないだ2つの抵抗(抵抗R1,R2)がある回路でしょうか。
どちらの抵抗も抵抗を挟んだ2地点間の電位差はVですので、
各抵抗を流れる電流はI1＝V/R1、I2＝V/R2となります。
この2回路分の電流が流れているので、
電源を出た直後の電流IはI＝I1+I2＝V/R1+V/R2です。

さて、2つの抵抗をカバーで覆い隠してしまいましょう。
まるで1つの機械が接続されているように見えます。
ではこの機械の抵抗Rはいくらでしょうか。
機械の前後の電位差はVで、その機械にI=V/R1+V/R2の電流が流れていますので、
V＝IR より
V＝(V/R1+V/R2)*R となり、両辺をVで割ると
1＝(1/R1+1/R2)*R さらに両辺をRで割ると
1/R＝1/R1+1/R2
よって、合成抵抗の逆数が各抵抗の逆数の和に等しいことが証明できました。

お礼

水位差があるから水が流れるように、電圧の差があるから電流が流れると言う言葉が心にストッと入ってすごい納得することができました。
URLものせていただいてありがとうございます。
逆数になる説明、丁寧に書いてくださったし、計算式もあって分かりやすくて、証明されててすごい納得できました！ありがとうございました！
私的に1番わかりやすかったのでベストアンサーに決めました。

回答No.5

c80s3xxx

ポテンシャル，という概念を理解するのが結局正解だと思う．

お礼

ポテンシャル、調べてみましたがすごく難しくて奥が深い感じしました！
プラスの方に行きたがる場合とマイナスに行きたがる場合の話の話ですかね。
参考になりました！！ありがとうございました！m(__)m

回答No.3

umamimi

＞それから、並列回路で、

ここだけ。

抵抗は「流れにくさの度合」です。これの逆数が「流れやすさの度合」です。
抵抗を並列にすると通り道が増えるので、全体で流れやすくなります。
全体の流れやすさは、個々の流れ易さの合計(足し算)です。

という訳で、並列の場合は、個々の抵抗の逆数を足し算して、最後に「抵抗」の数字に戻す為に更に逆数をとります。

ちなみに、直列の場合は流れにくくなるだけなので「流れにくさ」である抵抗の足し算だけでOKです。

お礼

並列は流れやすくなるところがややこしいですね…。
参考になりました！！
ありがとうございました！m(__)m

回答No.2

take0_0

すみません。大事なことを書き忘れていました。
電子の移動する方向は電流の流れる方向と逆です。
なので、この事からも押し出す勢いと考えるとおかしな話になりますね。

回答No.1

take0_0

中学時代、どう勉強していたのか覚えていないので推測で書きます。

電圧が電子を押し出す勢いだというのはあなたの考えですか？
こう表現してしまうと、電圧が高いと電子の移動する速度が速くなるような感じがしますが、そう考えていますか？
であればまずいですね。

考え出すと深い問題なので、中学校の範囲で説明しきるのが難しいため、モヤモヤするのだと思います。
電圧を落差、電流を水の流れと考えるとイメージしやすいんですよ。
滝を流れ落ちても水の量は減りませんが、水が存在する高さ（位置エネルギーと表現するのが適切ですが、高校の範囲かな）が変わりますよね。
この滝が抵抗であり、高さの低下分と水量の積が仕事量、つまり抵抗で消費されたエネルギーなのです。

並列回路の話は、ある一点に流れ込む電流の総和はゼロになるというのは中学校で習うのでしたっけ？
「キルヒホッフの電流則(KCL)」というのですが、並列部に流れ込んだ電流は、各枝の抵抗値に応じて分配されます。
先の滝の話と整合を取るには、滝がパイプで出来ていると考えてみてください。
抵抗値が高いほど、このパイプが太く、水が流れにくくなります。
このパイプの太さは抵抗値に反比例する（これを説明しきるのは難しいのですが）ので、計算するとお書きのような式になります。

お礼

電圧が電子を押し出す勢いだというのは、学校の先生が黒板にかかれた言葉なんです！
でも私、本当にその通りまずい考え方してます(^^;けど違うんですね(>_<)！
落差は消費されたエネルギーなのわかりました！
並列回路の法則のはまだ習ってないですけど、参考になりました！！
ありがとうございました！m(__)m