【電気】この画像を見てください。

質問

【電気】この画像を見てください。

電気は上の線から上の抵抗を通って、右側の負荷を通り、下の線の下の抵抗を通って電気は戻りますよね。

ということは、右側の負荷は上の抵抗のみ分元の電源の電圧から減圧されますよね？

なぜまだ下の抵抗を通ってないのに、上の抵抗と下の抵抗分が減圧された値が負荷を通るときの電圧になるんですか？

左側の電源側の電圧と右側の負荷の電圧降下が2Irになるのが理解できません。

なぜ上から1つの抵抗を通過しただけで2rの減圧になるんですか？？

回答No.1

中京区 桑原町（@l4330） · ベストアンサー

電気の流れを水の流れと考えればイメージしやすいです。
上の抵抗が無い状態で水がどれ程流れるか....
下の抵抗にジャマされた分しか流れないですよね。

電気でも同じです、負荷に入る側で減圧され、更に負荷から出て行く方でも減圧されるから、二つの抵抗による減圧を加算するのです

お礼

みなさん回答ありがとうございます

回答No.4

lumiheart

この画像のような試験問題では
上側と下側とで電線長も電線径も同じとするのが大原則

上側の電線がＩＶ１００ｓｑで１ｍ
下側の電線がＩＶ１．２５ｓｑで１０万ｍ
そんな場合は想定しない　

もし、想定する場合は電線種類と長さが問題文に記載される
http://eleking.net/k21/k21t/k21t-resistor.html
http://www.furukawa.co.jp/product/catalogue/pdf/densetu/pdf/furoku/8_05.pdf
http://www.nekoden-web.com/pdf/1.text.pdf

回答No.3

2SB110

電流が流れる順番まで考えると、この問題は大変重要な難しい問題になります。多くの場合は電気の流れ（電磁界の移動速度。電子の速度ではない）は非常に速いので「一瞬」という理解をされて、定常状態になった後しか認識されません。そのために１本の線ではどこも同じ電流が流れる、と理解されます。上の抵抗も下の抵抗も１本の線上にあるので同じ電流が流れると考えるのです。

しかし、実際は１本の線の場所によって流れる電流の大きさが違うという現象はいくらでもあります。（空間にも電流が流れるからです）本当はスイッチの位置とか、上下の線間の距離とかいろいろ関係するパラメータがあるのですが、普通にこの実験をすると、上下の抵抗に先に電流が流れ、負荷には最後に流れます。そして、その電流は辻褄があっていません。そこで、電流が一巡したときに辻褄の合わない部分は「反射」という現象によって「おつり」が来て、最後には定常状態に落ち着くのです。

なかなか信じられないことかもしれませんが、実験してもそうなります。実験するには相対論による「場所による同時性」の定義など面倒なことも考慮しなくてはなりません。

この質問に正確に答えられる人はごく小数です。大変難しい問題なのだということを認識してください。「30万kmの電線」「点灯順」あたりで検索すると、考え方が出てくるかもしれません。回答が必ずしも正しいとは言えないことに注意してください。

回答No.2

kagakusuki

先に通るか後に通るかで考えるから解らなくなるのです。
　各部の電位差(電圧の差)で考える様にして下さい。
　分圧＝抵抗値×電流値
なのですから、上の抵抗器の両端の間の電位差は I × r という事になりますから、「上の抵抗器の右側に繋がっている配線」と「電源に繋がっている上の方の配線」との間の電位差は I × r という事になります。
　同様に、下の抵抗器の両端の間の電位差は I × r という事になりますから、「下の抵抗器の右側に繋がっている配線」と「電源に繋がっている下の方の配線」との間の電位差は I × r という事になります。
　「電源に繋がっている上の方の配線」と「電源に繋がっている下の方の配線」との間の電位差は V [V] なのですから、「『電源に繋がっている上の方の配線』と比べて I × r 分だけ低い電圧となっている『上の抵抗器の右側に繋がっている配線』」と「『電源に繋がっている下の方の配線』と比べて I × r 分だけ高い電圧となっている『下の抵抗器の右側に繋がっている配線』」との間の電位差は
V－ I × r － I × r ＝V－ I × r × 2
になる訳です。