「電圧」の定義がいまいちつかみにくいんですが、「電気の強度」という理解でOKでしょうか? あと、電圧がないと電流も存在しえない、ということですが、それは「水がないと水流もない」というのと同じことですか? つまり一滴でもあれば電流は存在しうるわけですか? 最後に、電圧はあるけど電流はない、という状態はありますか? つまり一点にとどまっている電気、ということになると思いますが。例があればそれもお願いします。

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  • 登録:2010/09/15 00:22:33
  • 終了:2010/09/15 21:42:50

ベストアンサー

id:garyo No.2

garyo回答回数1782ベストアンサー獲得回数962010/09/15 03:37:15

ポイント27pt

>「電圧」の定義がいまいちつかみにくいんですが、「電気の強度」という理解でOKでしょうか? 

水圧のような物と考えるといいと思います。

電圧が高い=水圧が高い→電子(水)が勢い良く流れる

水は「高い所から低い所に流れる」。

電子は「電圧の高い所から低い所に流れる」



>あと、電圧がないと電流も存在しえない、ということですが、それは「水がないと水流もない」というのと同じことですか? 

水圧差が無いと水が流れない(コップに水を貯めると流れないですが、穴を開けたり、傾けると水が「高きから低きに」流れるようなものです。


>つまり一滴でもあれば電流は存在しうるわけですか? 

まあそうです。


>最後に、電圧はあるけど電流はない、という状態はありますか? つまり一点にとどまっている電気、ということになると思いますが。例があればそれもお願いします。

あります。

静電気がそうです。

プラスに帯電した物とマイナスに帯電したものの間には電圧が生じますが、空気が電気を流さないので電流が流れないです。

あるいはコンデンサー(蓄電器)という電子部品があります。これは電気を貯めるもので、電圧はかかり、電荷はたまりますが、電流は流れません。



おそらく、電気の一言で片付けられていると思いますが、

まず、電荷(電子など)というものがあります。

電荷がたまった状態が電圧が高い状態です。

電荷が多い所と少ない所を「導体」でつなぐと

電荷が多い所から少ないT所へ移動します。

これが電流(一秒あたりの電荷の移動量)になります。

静電気やコンデンサー(蓄電器)のようにただ電荷を貯めるだけの場合は電流は一瞬で終わりますが、


電池はダムのように、電荷を供給します。

電池の+と-を導体で繋ぐと+から-へ電荷が一定量常に移動します。そのため、静電気と違い一定の電流が発生します。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%A0%B4

id:neyorawa

ありがとうございます。電池の電荷の+から−への移動は「電池の+→動かしたいもの→電池の−」と外を通っての移動ということですか? 「電池の+→電池の−」という流れではないですよね??

2010/09/15 11:07:17

その他の回答(3件)

id:hits No.1

たにぐち明生回答回数39ベストアンサー獲得回数62010/09/15 00:48:20

ポイント27pt

電気の流れが電流です(○○アンペアとか言う「電流」は、電気の流れる量をさしています)。それに対して、電位差が電圧です。

水の流れにたとえるならば、水量が電流で、落差が電圧です。

(※ちなみに、電気の流れというのは、電子の移動です。)

水にたとえるならば、水は高いところから低いところに流れます。高低差がなければ水は流れません。ですから、電圧がないと電気は流れません。

放電されていない、まだ電気が流れていない状態でも、電圧の概念は存在します。

水がまだ流れていなくても、高低差が存在するのと同じです。

たとえば「何ボルトの電池」とか言いますが、陽極と陰極の電位差を示しています。あるいは、静電気でも、放電すれば電流がありますが、帯電している間は電流はありません。

id:neyorawa

ありがとうございます。

2010/09/15 00:51:11
id:garyo No.2

garyo回答回数1782ベストアンサー獲得回数962010/09/15 03:37:15ここでベストアンサー

ポイント27pt

>「電圧」の定義がいまいちつかみにくいんですが、「電気の強度」という理解でOKでしょうか? 

水圧のような物と考えるといいと思います。

電圧が高い=水圧が高い→電子(水)が勢い良く流れる

水は「高い所から低い所に流れる」。

電子は「電圧の高い所から低い所に流れる」



>あと、電圧がないと電流も存在しえない、ということですが、それは「水がないと水流もない」というのと同じことですか? 

水圧差が無いと水が流れない(コップに水を貯めると流れないですが、穴を開けたり、傾けると水が「高きから低きに」流れるようなものです。


>つまり一滴でもあれば電流は存在しうるわけですか? 

まあそうです。


>最後に、電圧はあるけど電流はない、という状態はありますか? つまり一点にとどまっている電気、ということになると思いますが。例があればそれもお願いします。

あります。

静電気がそうです。

プラスに帯電した物とマイナスに帯電したものの間には電圧が生じますが、空気が電気を流さないので電流が流れないです。

あるいはコンデンサー(蓄電器)という電子部品があります。これは電気を貯めるもので、電圧はかかり、電荷はたまりますが、電流は流れません。



おそらく、電気の一言で片付けられていると思いますが、

まず、電荷(電子など)というものがあります。

電荷がたまった状態が電圧が高い状態です。

電荷が多い所と少ない所を「導体」でつなぐと

電荷が多い所から少ないT所へ移動します。

これが電流(一秒あたりの電荷の移動量)になります。

静電気やコンデンサー(蓄電器)のようにただ電荷を貯めるだけの場合は電流は一瞬で終わりますが、


電池はダムのように、電荷を供給します。

電池の+と-を導体で繋ぐと+から-へ電荷が一定量常に移動します。そのため、静電気と違い一定の電流が発生します。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%A0%B4

id:neyorawa

ありがとうございます。電池の電荷の+から−への移動は「電池の+→動かしたいもの→電池の−」と外を通っての移動ということですか? 「電池の+→電池の−」という流れではないですよね??

2010/09/15 11:07:17
id:hathi No.3

hathi回答回数205ベストアンサー獲得回数462010/09/15 16:36:53

ポイント26pt

定義は よくわかりませんが、理系でない私は、中学か高校で習ったことを、次の様に漠然と理解しています。

[電気の強度]にイメージが近いのは[電流]のように思います。

もっと突っ込むと、(電気抵抗が高い)×(電流が多く流れる)という状態が、[電気の強度]に一番近い感じがします。

  (これは 仕事 ワットのイメージです)

電気抵抗が高い場合に電流を多く流すには電圧が高くなっている必要があるという意味では、電圧も電気の強度に関係します。

 

   天から降ってくる雨粒よりも、隣人からバケツで水をかけられた方が、水の強度が強い感じがします。

 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

起電力という言葉があって、電流を駆動する力だそうです。

電流という言葉は、電荷を持ってるもの(たとえば電子=マイナスの電荷を持っている)流れを言います。

ある電線の左から右にマイナスの電荷を持つ電子が流れた場合に、電流は右から左に流れたと言います。

このように電荷をある向きに流す力が起電力で、その大きさをV(ボルト)で表します。

電流があるということは、起電力が働いていること、電流を生じさせる電位の差(電圧)があることを示します。

電流がなくても、起電力がある、電位差があるという状態はあります。

電位差は、電流が流れていない状態(電荷が静止している状態)で、(位置Aの粒子が持っている電気量)と(位置Bの粒子が持っている電気量)との差です。A、B、C、Dの4つで、それぞれ1000v、300V、30V、-25Vだと、A:Cの電位差は97OVになります。電位差は一種のレベル差なので、ボリュームの差ではありません。単4乾電池と単1乾電池では、新品で仮に陽極:陰極間が1.5Vであり、同じ負荷を接続する場合も、接続した場合に流れる電気量(電流)が違う場合があります。(電池の内部抵抗を考えます)

 

電流は発電機からも流れます。発電機の接続部分に電圧(電位差)があるから電流が流れるのとは事情が違います。電磁誘導という現象で電流が流れます。

IH電磁調理器の場合、調理器内部の金属に電流が流れます。電流が通ることで発熱するので、電流も(電圧も)ありますが、渦状に電流が流れているので、[どことどこの電位差が何Vあるので]と言うのではなくて、誘導起電力を計算します。

http://kumiko47.exblog.jp/1048065/

 

最初にポイントごとの電位と電位差を想定するとわかりにくい例として、他に、太陽電池などもあります。

http://unit.aist.go.jp/rcpv/ci/about_pv/principle/index.html

 

  ~~~=======================================~~~

電圧というのは、わかりにくいので、私は次の様に 自分流にいくつかに分けて理解しています。(一部理解をあきらめています)

 

普通の電圧 

 電流計などでポイントAとポイントBを測ったときに、電流計を流れる電流と電流計の抵抗から、E=IRで計算したもの

 (AとBとに他のもの、抵抗線やモータ、電子機器を並列に繋いでいると、AB間の電圧値は違うことが多い)

 

計算上の電圧

 電気回路の図面上で、電流が流れているはずの場所があれば、その部分の電流と電気抵抗から、E=IRで計算したもの

 

電波や静電気の計算などでは、

 電場、電解などの空間の性質を電位、電圧で表していて、距離や他のことも色々と影響するものらしいけれど、難しくてよくわからないもの。(コンデンサの計算にも使うけど、わからなくても済んでしまうことが多い)⇒とりあえず、理解をあきらめている

 

電気の回路や部品の場合の電圧

 その電気製品や部品を使っても良い上限を書いてある。ただし、多くの場合、その電圧よりも低い電圧で使うと、その製品や部品に書いてある性能(?)にはならない。使いたい電圧にあった電圧を表示している製品や部品を使った方が良い。

 

交流の場合の電圧

 電圧は頻繁に変わる。普通は電圧の最大値ではない。

 100Vの場合、1秒に何回も 140Vくらいになる(反転方向も考えると280v位の電位差がある)

  http://www.eonet.ne.jp/~imagawa/denki_kiso/par_p.html

 

静電気などの場合

 数千ボルト、数万ボルトも珍しくない。

 身近に起きる静電気は電圧が高くても、それが流れても電流は少なくて心配ない。

 

生体の場合

 生体内では化学反応で電気が起きている。筋肉の収縮、心臓や呼吸、脳や神経も電流が流れているし、電圧もあるけれど、極く小さい。

 どの部分の電流も電圧も、そのごく小さな部分では一定の方向を向いているけれど、少し広い範囲で見れば、方向はめちゃくちゃで打ち消しあってしまっている。からだ全体で見ればほとんど電気は起きていないようなもの。(心電計や筋電計、脳波計で測れるけれど、普通の電圧計では測れない)

id:neyorawa

ありがとうございます

2010/09/15 21:41:20

質問者が未読の回答一覧

 回答者回答受取ベストアンサー回答時間
1 dfv22 56 17 0 2010-09-15 00:35:52
  • id:hathi
    記憶がはっきりしないのですが、回答時に
    電気の強さは 電圧よりも 電流ではないかと書いた後で、さらに
    電気の強さ = (電流の多さ)*(電気抵抗の多さ)  ⇒ 仕事 ワットのイメージではないかと書いたかもしれません。
    そう書いてあったら、それは回答時に書き間違いをしています。 
     申し訳ありません。
     
    電気の強さは 電圧の高さよりも 電流の多さに近い    (ここは書き間違いではない)
     
    電気の強さは また 電流の多さだけでなく、 
    (電流の多さ)*(電流の多さ)*(電気抵抗の多さ)
     =(電流の多さ)の2乗*(電気抵抗の多さ)
     = (電流の多さ)↑2*(電気抵抗の多さ) 
     電気の強さは、【仕事 ワット】 に近い        (こう書くべきでした)
     
    イメージとしては、スイッチの切替で、[800W ⇒ 1200Wにすると強くなる]感じです。
      同じ100Vでも 800Wよりも 1200Wの方が強い。
       (4.5Vの3W)も (1.5Vの3W)も 同じだけれど、(3Vの4.5W)の方が強い 
      
      (電気の強さ)の日常感覚です。

    電子ライターの発電部分は かなり高い電圧で放電しますが、強い電気とは思わないのが私の感覚です。
      http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1210010632
      http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1313534358
    高い電圧になるものは他にもあるようです。
      http://www2e.biglobe.ne.jp/~shinzo/shiryou/voltage/voltage.html
      http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E5%91%A8%E6%B3%A2%E8%B6%85%E9%AB%98%E5%9C%A7%E3%81%AE%E9%9B%BB%E4%BD%8D%E8%B2%A0%E8%8D%B7%E3%82%92%E5%88%A9%E7%94%A8%E3%81%97%E3%81%9F%E6%B2%BB%E7%99%82%E5%99%A8

    電流を多くとれるならば、かなりパワフルなことができます。
      自動車のセルモーターはエンジンを回しますが、普通の乗用車は12Vでこれを回します。
      ハイブリッドカーは ニッケル水素電池を主たる動力源としています。
      多くの電流を取り出せるのならば、インバータという回路を使えば、電圧はコントロールが楽です。
      エアコンでも、元の電圧が100v、200Vでも、自由に電圧をコントロールしてパワーをコントロールするのと同じです。
      電気では、電圧の高さが強さを決めるよりも 電流の多さがパワーを決めている感じがします。
     
    放電できるかどうか、などを決める方から考えるのならば、電流よりも電圧が電気の強度だとも思います。
  • id:garyo
    >電池の電荷の+から−への移動は「電池の+→動かしたいもの→電池の−」と外を通っての移動ということですか? 「電池の+→電池の−」という流れではないですよね??

    電池の中はポンプがあって水を(プラス側に)汲み上げていると考えてください。
    電池のプラスとマイナスをつなぐと、プラスに溜まっている水(電荷)がマイナス側へ流れていきます。
    その時の水(電荷)の勢いで色々水車を回したり(モーターを回したり)するわけです。
    マイナス側に行った水(電荷)は電池の中の化学反応でプラス側に組み上げられます。


    そのため、水車(モーター)を回し続けることができるわけです。
  • id:neyorawa
    ありがとうございます

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