電圧と電位、電位差

質問

今、技術レポートみたいなものを書いているのですが、途中で混乱してきてしまったので質問させてください。

電圧という言葉は、電位差と同義語だとずっと思っていたのですが、実は、電位と同義語なのでしょうか？電圧差なんていう言葉も使われてるみたいですし。
もしくは、電圧は、電位とも電位差とも違う別の概念なのでしょうか？

口語ではなくて、きちんとした技術文書中での、電圧と、電位・電位差の使い分けについて教えて欲しいです。

たとえば、「オペアンプの出力電圧」とは言いますが、「出力電位」とか、「出力電位差」とは言わない気がします。また、この「出力電圧」というのは、正式にはＧＮＤと出力ノードとの電位差のことですか？それともＧＮＤを基準にした出力ノードの電位のことですか？

「ノードＡとノードＢの電圧が同じになるように制御する」と言うよりも、「ノードＡとノードＢの電位が同じになるように制御する」のほうが正式な文書では正しい気がするのですが、この感覚は正しいですか？
それとも、この２つの文は違うことを言っていますか？

回答No.4

sanori · ベストアンサー

再び登場。

＞＞＞文書中では、電位・電位差という言葉は使わずに、全て電圧で統一するということなのでしょうか？

はい。回路については、そうです。
少なくとも私の経験の範囲内では。

お礼

了解です。ありがとうございました。

回答No.3

himara-hus

電圧という言葉は、電位や電位差を包含する言葉だと思います。
例えば、電力、電流に対応する言葉は、電圧です。
ある点の電位は、基準点の電位に対する電位差（電圧）
電位差は、ある点とある点の間の電位差（電圧）です。
電流計に対して電圧計（電位差を図るもの）です。
一般的には、電圧に関すること全て、いろいろな言葉（修飾語）をつけて、電圧という言葉で説明できます。
電位差、電位という言葉は、それらを厳密に限定した言葉です。
　似たような事で、抵抗と言う言葉がありますが、これは抵抗値にも使いますし、抵抗器にも使いますし、その現象にも使います。

＞「オペアンプの出力電圧」とは言いますが、「出力電位」とか、「出力電位差」とは言わない気がします。また、この「出力電圧」というのは、正式にはＧＮＤと出力ノードとの電位差のことですか？それともＧＮＤを基準にした出力ノードの電位のことですか？

　これは、電位、電位差という言葉だけでは厳密に表せませんし、回路図やその回路の目的により、色々な電圧の意味に変るので、かえって一般的用語の「電圧」という言葉を使った方が自然なのです。
　例えば、ただ電圧（電流、電力に対比する）ということをはっきり言えば、ＤＣを増幅するオペアンプであれば基準点からの直流電圧（電位差）であり、ＡＣを増幅するオペアンプであれば、単にＡＣ電圧信号を言っているだけで実効電圧でもピーク電圧も別に限定していません。

＞「ノードＡとノードＢの電圧が同じになるように制御する」と言うよりも、「ノードＡとノードＢの電位が同じになるように制御する」のほうが正式な文書では正しい気がするのですが、この感覚は正しいですか？

　どちらも正しいのですが、汎用的に電圧という言葉で言った方がかえってわかりやすいのです。それは、ＤＣとＡＣの両方扱うからです。

回答No.2

sanori

電気・電子回路に関して、ということでよろしいでしょうか。

本来は、
（２点間の）電位の差　＝　（２点間の）電位差　＝　（２点間の）電圧
です。
しかしながら、回路設計の用語としては「電位」や「電位差」はあまり用いられず、ほとんどの場合「電圧」が用いられます。

ＧＮＤを基準にした電位のことを電圧と言います。
「オペアンプの出力電圧」と言えば、それは、ＧＮＤに対する電圧（ＧＮＤを基準にした電位）のことです。
ただし、「ノードＡとノードＢとの間にかかる電圧」といえば、電位差のことを指します。

＞＞＞
「ノードＡとノードＢの電圧が同じになるように制御する」と言うよりも、「ノードＡとノードＢの電位が同じになるように制御する」のほうが正式な文書では正しい気がするのですが、この感覚は正しいですか？

正しいです。
しかし、回路設計の技術資料でも顧客向けドキュメントでも、「ノードＡとノードＢの電圧が同じになるように」とするのが普通です。

英語でも、potential（電位）が用いられるのは まれ で、もっぱら voltage が用いられます。

私の経験によれば、ですが。

お礼

ありがとうございます。つまり、文書中では、電位・電位差という言葉は使わずに、全て電圧で統一するということなのでしょうか？

回答No.1

noname#160321

私どもの分野(化学）では電位差しか使いません。ＧＮＤも無いですから。又エネルギーレベルをeＶで測るときも、結局は電位差ですね。エネルギーを取り出せるのは電位差からだけですから。これは温度と同じですね。エネルギーは温度差からしか取り出せない。ただ熱力学では温度差だけでなく温度と熱量にも関係があって直接「仕事」にはならないが、電位差は直接「仕事」になりますね。

お礼

すいません。電子回路の分野での話です。書き忘れました。