電圧とは何か

質問

乾電池の電圧は1.5V。
家のコンセントの電圧は100V。

電圧は　電流を流す圧力である。
電圧は　すべり台の落差みたいなものである。
電圧は　位置エネルギーである。

これらの例え話では納得できません。
1.5V　と　100V　の違いは　
どうイメージしたらいいのでしょうか。

そもそも、電圧を加えるとは、
何をしてるのでしょうか。

乾電池と導線をつなぐことですか？
そうすることで、乾電池の中では
静電気力で電子が一斉に流れるわけで、
その静電気力の大きさを電圧といっているのですか？

すみません。どなたか教えてください。

回答No.2

ewor-03 · ベストアンサー

Vを、高さｍにすると良いと思います。
１．５V（１．５ｍ）よりも１００V（１００ｍ）
の方が高い事が分かります。

これを電位または、電位差と言います。

電圧を加えるとは、０V（地表を０Vとする）
これより高い電位差を加える行為です。

電位の高いほうから、低いほうへ、
水のように流れます。

川か太ければ、多くの電流が流れ、
川が細いなら、少しの電流しか流れません。
これが電流と抵抗です。

２方向に分ける分圧回路でもなければ、
電圧は、どこでも同じはずです。

回路内で変わるのは、電流のみで、
電圧、抵抗値は同じはずです。

分かりやすく言えば、
電池に書いてある１．５Vを加える。
コンセントの表示１００Vを加える事です。

１２Vで※１A流れれば１２ワット。
１００Vで同じ※１A流れれば１００ワット。

高圧の方が※電力は高く流れます。
１２V電源を１００Vに昇圧して比較すれば楽ですね。

約１０倍で１００Vですから、
１２V電源では、電流は１/１０の
０．１A程度しか流れていなかった事になります。

つまり、１２V電源で１０Aを流すのは相当バッテリーに負担をかけ、バッテリーや電気機器を破損させる、
危険行為です。（１２０ワット）

しかしこれを、１００V電源でまかなうとすると、
１．２A相応の電流でまかなう事が出来、
安全に運用可能となります。

電圧が高いと、電流は低くてすみ、発熱などのロスも
低くなるのです。（流れやすい。）

しかし、流れやすいと言う事は、
感電しやすいのと一緒です。
くれぐれも注意しましょう。

回答No.4

koun

電圧は位置エネルギーじゃなくて、位置エネルギーの差だと思います。位置エネルギーは電位です。だから電圧は電位差ともいいます。電圧を加えるということは位置エネルギーの差をつくることです。電池の両極間では化学反応によって、その差が生じているのだと思います。
電位の定義は１Cの電荷に対して電場がつくる力がする仕事です。（その地点から無限遠点まで）つまりその差が電圧です。
まず、仕事とかエネルギーといった抽象的な概念を調べてみるのがいいと思います。でも実際には電圧なんていう実体が存在しているわけではないと思います。
電子が流れるという現象を説明しようとした結果つくられた概念で、定義されたものなんです。
ぼくも頭がこんがらがったとこなので、難しいですが、がんばってください。

回答No.3

sak_sak

たとえ話が納得できないなら、イメージするのは難しいと思います。
高校物理の教科書や、電磁気学の入門書などで定義からしっかり覚える方が良いかもしれません。

No.1さんと重複しますが、1[C(クーロン)]の電荷が移動したときに1[J]の仕事をするとき、1[V]の電位差があるといいます。
これがちょうど1[kg]の物体を1[m]落としたときに増えた運動エネルギーが1[kg重m]となることと似ているので、滑り台や位置エネルギーの比喩を使うわけです。

> その静電気力の大きさを電圧といっているのですか？
「静電気力」は力ですから、単位は[N]です。電圧とは違います。
仰りたいことの雰囲気はわからないでもないですが、このように正確な言葉を使おうと思うと失敗することが多いのです。
だからこそ比喩とか聞き慣れない言葉を敢えて使って説明している本が多いのです。
「静電気力による電子を流そうとする威力」みたいな言い方なら納得いきますか?

回答No.1

Piazzolla

Wikipediaに書いてありますように、電流の元である電荷が仕事したときのことを電位差（電圧）と定義しています。イメージとしては、電界の中を電子（電荷）が逆らって移動（仕事）している区間が電位差となります。
ただ、質問者さんの乾電池1.5V は直流電圧で、家庭の100V は交流電圧なので、一緒に比較するのは、いささか困難ですが、100Vも直流ということにすれば、同じ条件（抵抗などが同じ）であれば、100V の電圧のほうが沢山の電荷によって仕事をします。

ちょっと、わかりにくいですかねぇ。。
電圧は、高低差、電流はそこを流れる水、抵抗はパイプの太さ、というイメージがやっぱりわかり易いような気もしますが。

このあたりの説明ではどうでしょうか？
●http://www12.plala.or.jp/ksp/elemag/ev/
●http://www.ese.yamanashi.ac.jp/~itoyo/lecture/denkigaku/denki03/denki03.htm

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%9C%A7