電気回路の抵抗電圧に関する質問

質問

はじめて質問させていただきます。よろしくお願いします。
電気回路に関して初学者ですが、電気回路の教本を読んでいて思ったのですが、回路図が例えば電源DC12Vと直列で抵抗１Ωが接続されている回路かあるとします。（電源＋～抵抗（１Ω）～電源ー）この場合でも（どんなに抵抗が小さくても抵抗があれば）抵抗の両端の電位差は１２Vとなるのでしょうか。オームの法則だと１２A流れる？かもしれませんが、実際はショートして大電流が流れるような気がします。自分でも勉強不足で何か勘違いをしていると思っております。どなたかご教授いただければ嬉しいです。

回答No.3

sailor · ベストアンサー

基本的に回路図上に電源の容量が記載されていないときは電源容量は無限大・回路の配線部分のインピーダンスは０Ωと考えて計算します。従ってこの場合の抵抗両端の電圧は１２Ｖです。どんなに小さな抵抗値でもこの値は変わりません。１Ωと規定されている以上電圧が１２Ｖであれば１２Ａ以上の電流が流れることはありませんし、それ以下になることもありません。

実際の回路では計算どおりにはならず、電源と抵抗を接続する配線自体にも超伝導でない限り電気抵抗があるため、この部分でも必ず電圧降下が生じますし、電源自体もよほど余裕がなければ電圧の降下が起こるでしょう。

しかし計算式上で、基礎理論を勉強するのであれば、これらの外的要因はすべて無視して計算します。気がするなどというあいまいな感覚で論じる問題ではありません。たとえば抵抗値が0.0001Ωで電流が120000Ａであってもこれは抵抗を含んだ電気回路であり短絡（ショート）とは意味が異なります。実際にこの程度の電流を流す回路はいくらでも存在しますし、いとして設計された回路であればどんなに大きな電流が流れようとショートではありません。ショート（短絡）という言葉は意図しない部分に意図しない電流が流れることをいい、電流の大きさとは無関係です。１μＡのショートで回路が破壊されたり異常な動作をすることもあります。

実際の回路設計においては、配線自体の持つインピーダンスや回路基盤の持つインピーダンスも十分に考慮する必要があるのは言うまでもないのですが、それは少なくても抵抗値が記載されているのにショートなどと呼ぶ程度の理解で論じても説明しても始まらないでしょう。交流回路を扱うようになればわかる話ですが、実際の回路設計で動作速度の速い回路を設計する場合は、全く電気的に接触していない、配線同士の間の距離や位置も気にする必要がでてきます。誘導作用により全く接触したいない二つの回路の間で電流が流れ回路を破壊するなんてこともあるからです。

お礼

ショートの意味を勘違いしておりました。回路上における抵抗の意味をもっと勉強します。ありがとうございました。

回答No.2

watch-lot

＞この場合でも（どんなに抵抗が小さくても抵抗があれば）抵抗の両端の電位差は１２Vとなるのでしょうか。
●理論ではそのとおりです。
実際には電源が乾電池なんかでしたら内部抵抗がありますので、ほぼ抵抗ゼロの銅線でショートさせても無限大の電流は流れません（実験してみれば分かります）。

なお、内部抵抗が非常に小さい電源（たとえば家庭用１００V電源から変換した１２V）でしたら、ショートさせると非常に大きな電流が流れ、その大電流がために電線が溶断します。
このような事態を防止するためにブレーカやヒューズなどの保護装置が必要となります。

お礼

＞●理論ではそのとおりです。
この辺がはっきりすればすっきりします。実際の電源機器の内部抵抗についても調べてみようと思います。ありがとうございました。

回答No.1

kichi8000

抵抗の両端の電位差１２Vは、電圧です。
１２Aの電流が流れるのは、電流です。

オームの法則
電圧　＝　抵抗　×　電流

これがショートというなら、許容電流オーバーと言うことです。電源が破損します。
許容電流が１２A以上ならショートしません。抵抗が高熱で破損するだけです。

ちなみに、１００Vの家庭用電源の最大電流は２０Aです。定格は１５A。

お礼

もっと勉強して理解を深めてみます。ありがとうござました。