E
R
は電圧
は抵抗
７. オームの法則の逆襲！
回路を流れる電流の強さは、電圧に比例し、抵抗に反比例する。
ご存じオームの法則です。
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I E R |
は電流 は電圧 は抵抗 |
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ところで、中学生の娘に、次のような質問をされました。
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［ 質問 ］ ２０V（ボルト）の電源と５Ω（オーム）の抵抗を図のようにつなげたとき、 BC間の電流は、公式にあてはめると I ＝ E／R ＝ ２０／５ ＝ ４ つまり、４A（アンペア）になる。 （ただし、このとき、導線の抵抗は、０とする。） では、AB間の電流はどうなるのか。 |
そんなもん簡単じゃないの。
オームの法則にあてはめて・・・・あれ？
I ＝ E／R ＝ ２０／０ ＝ ？？？
０で割るわり算は成立しないのじゃないか？
導線に電流が流れていないはずはない。では、一体どれだけのの電流が流れているのでしょう。
そしてそれは、一体どうやって計算するのでしょう。
どなたか明快な説明をお願いします。
| 解決しました！ |
この疑問に関して、私は重大な勘違いをしていたようです。 電圧は電気の圧力、つまり押す力。その力を作るのが電池。  電池をポンプのように考えていたのがそもそもの誤りのようです。 抵抗が０なんだから、いけいけどんどんで、 その場所には圧力がかかっていないと考えなければならなかったのです。 したがって、 E＝２０ ではなく、 E＝０ ということになります。 抵抗を直列につないだ場合、電流はどこでも同じですから、結局 ４A になるということです。 以下、いただいた解答を掲載しておきます。 |
計算式では、AB間の電圧E=0だから I=0/0で不定になる。 だから、ここでオームの法則は使えない。回路が輪になっているから、どこでも電流は同じ。 電流の大きさが変わるのは、回路が枝別れしているときだけ。電流は水の流れによく例えられます。 （本多義則さん） |
図の回路のAB間は、答えから言うと電流は4Aです。 で、オームの公式を使おうとするとおかしくなるのは AC間の電圧が間違っているからです。 電線の抵抗を無視できるのならAB間の電圧は0ｖです（直列なら抵抗比とそこにかかる電圧の比は等しい）。 でもこれでも、0/0=？で直接は解けません。 だからAB間の電流はBC間の電流と等しいということから求めたらいいわけです。 （北川せいじゅさん） |
オームの法則のEはあなたも書いているように電圧です。 AB間の電圧は０です。 したがって、AB間のオームの法則は、式を少し書き換えて、 E=RI ===> 0=0*I という恒等式になるだけです。 また、AB間の電流ですが、電流は単位時間に単位面積を何個の電子が通過したかということで、 １本の導線の途中で電子が消えることはないので、抵抗を流れる電流と同じ4Aです。 （永野さん） |
