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「V=ED」？？
電気を現在、勉強しているのですが、V=EDの公式が成り立つ理由が分かりません。 なぜ,電場に距離をかけるとその電位差が出るのでしょうか？ 考え方というか、導き方を教えてほしいです。 よろしくお願いします。
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こんにちは。 これはですね、 力学における位置エネルギーや重力加速度と同じ理屈です。 -------------------------------- 重力加速度９．８ｍ／ｓ^2 にさからって、１０ｋｇのものを５ｍ高いところまで運ぶ仕事は、 （１０ｋｇ×９．８ｍ／ｓ^2）×５ｍ ＝ ９８Ｎ×５ｍ ＝ ９８×５Ｊ １０ｋｇのものが５ｍ高いところにあるときの位置エネルギーは、 ９８×５Ｊ 単位質量当たりでは、 １×９．８ｍ／ｓ^2×５ｍ ＝ ９．８×５ Ｊ／ｋｇ -------------------------------- 電界９．８Ｎ／Ｃ に逆らって１０Ｃの電荷を５ｍ動かす仕事は、 １０Ｃ×９．８Ｎ／Ｃ×５ｍ ＝ ９８Ｎ×５ｍ ＝ ９８×５Ｊ 単位電荷当たりでは、 １×９．８Ｎ／Ｃ×５ｍ ＝ ９．８×５ Ｊ／Ｃ ・・・（あ） -------------------------------- ここで、「Ｊ／Ｃ」という単位について考えます。 Ａ（アンペア）は、１秒当たりに流れる電荷Ｃ／ｓのこと。 [Ａ]＝[Ｃ／ｓ] Ｗ（ワット）は、[Ｖ]と[Ａ]をかけたもの。 [Ｗ] ＝ [ＶＡ] ＝ [ＶＣ／ｓ] Ｊは、Ｗとｓをかけたもの [Ｊ] ＝ [Ｗ・ｓ] ＝ [ＶＣ／ｓ×ｓ] ＝ [ＶＣ] よって、[Ｊ／Ｃ] ＝ [ＶＣ／Ｃ] ＝ [Ｖ] -------------------------------- というわけで、 単位電荷を運ぶときの仕事の単位は、Ｖであり、 これは、力学におけるＪ／ｋｇに相当します。
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電場を一個の電池 距離を電池の数 電位差を複数直列にした電池の電圧 と置き換えて考えてください。
- YSNR-HRN
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電場は電荷が受ける力 Ｅ＝Ｆ・ｑ＾-1 電荷は電流かける時間 Ａ・ｔ 電荷かける電圧はエネルギー Ｗ＝ｑ・Ｖ 力は質量かける加速度 Ｆ＝Ｍ・ａ などの関係から次元解析してみてください。
- oyamala
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電位差というのは1クーロンの電荷を運ぶのに必要な仕事[J]のことです。 1クーロンの電荷は、E[N/q]の電界中ではE[N]の力を受けますから、 d[m]運ぶためにはＥ×d[J]の仕事が必要になります。 だから一様な電界中ではV=Edが成り立つのです。
お礼
みなさん回答ありがとうございます。 理解が進みました＾＾