直流回路の電流はどこでも同量ですか？

質問

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。

回答No.2

oo14 · ベストアンサー

「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は私には思えません。
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。私もそう学びましたし、そう思います。
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Vが変動します。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、Vが大きくなります。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」という事実にあっています。電流はどこでも同量だから抵抗付近では電圧降下がおこるのです。V=RIの関係でＩを変化させたらいけません。
私は機械屋なので、こういう場合は水の流れとその水路の勾配ですべて説明ができます。
突然水がふえたり減ったりするのはマジックショーで、物理学でも工学でもありません。

お礼

お礼が遅くなってすみません

＞電流はどこでも同量だから抵抗付近では電圧降下がおこるのです。V=RIの関係でＩを変化させたらいけません。

という明快なご説明で、勘違いに気づけました。ありがとうございました。

どうやら電圧降下の意味を間違って理解していたようです。V=RIからするとRが大きくなり、Iが一定ならVが大きくなると思います。この時、「Vの値が大きくなるのに、なぜ「降下」・・・？矛盾だ」と思っていました。

改めて電圧降下について理解を試み、今は以下のように理解しています。もし誤りがあったらご指摘いただけると嬉しいです。

その抵抗Rでの電圧降下というのは、そのRにかかる電圧ではなく、その抵抗の影響を受ける前の電圧値から「減った分量」を示している。つまりそのRを使い計算したV=RI分だけ、起電力Eから引かれてR時点での電圧はE-RIになる。RI分だけ減ることが「電圧降下」。

助かりました。どうもありがとうございました。

回答No.1

tanuki4u

http://www.watanabe-electric.co.jp/dictionary/19/

３．電子の速さと電流の速さ
参照

推測するに、「電流って電子の流れだよね」という理解をしているので、それ相当に流れは遅いんじゃないかなぁと思っているのでは？

電子の移動速度は大変遅く、毎秒1cm以下
なのですが
電気の伝播速度は光の速度
光の速度という、とてつもない速い速度なので
電圧をかけたら全電子は同一方向の速度（熱運動に比べ極めて小さい）ベクトルを得ます

「電流が流れて、各抵抗に遭遇するとき」
というのは、電子の流れを電流の伝わる速さと取り違えていることによって、「電流が流れて、各抵抗に遭遇するとき」というような思いをしてしまいます。

遭遇なのではなく、電位差のある間の全電子が同時に速度ベクトルを持ちますので「遭遇」などというイメージではありません。

お礼

まだ初歩の初歩で、電子の視点のことは考えていませんでした。とても興味深いのでもう少し学習が進んだら詳しく学んでみたいと思います。電子の視点からのご指摘、どうもありがとうございました。