Physics
高中
已解決

(2)でなんでマイナスとかでてくるんですか?
最初から説明をお願いしたいです🤲

物理 485. 電位 できる起電力 100Vの電池であり,それぞれの抵抗は, R=20 2, Re=30 2, Rs=50S2, Ra=100Qである。 Sはスイッチを表し, Gは接地されている。 (1) スイッチSが開いているとき, 点A, B, C, D の電位はそれぞれいくらか。 (2) スイッチSが閉じているとき,点A, B, C, D の電位はそれぞれいくらか。 ヒント(1) 電流が流れていないとき, 抵抗による電圧降下は0である。 図の回路において、 Eは内部抵抗の無視 D R。 C S E R。 R」 B A R。 G吉 第V章業 電気
GB 間は回路になっていないので, 電流は流れない。したが 「堅答(1) A:0 V, B:0V, C:0V, D:-100V (2) A:20V, B:0V, C:-30V, D:-80V 指針 起電力E(V]の電池は, 負極よりも正極の電位をE(V)高めるは たらきがある。接地点の電位を0Vとして, 各抵抗での電圧降下を計算 し,各点の電位を調べる。 解説(1) A~Dの電位をそれぞれ VA, Va, Vc, Voとする。 スイ ッチSが開いており, 回路に電流は流れておらず, 各抵抗による電圧 降下は0である。 また, Gは接地されており,その電位は0Vである。 したがって,V=Vョ=Vc=0Vとなる。また, Dの電位Vらは, 電池 の起電力100Vの分だけ, Aよりも電位が下がるので V=-100V 485.電位 ○電位の基準は、接北 れた点にとる。 ○電流ICA]の向き [Q]の抵抗を通ると。 位は RI (V] 下がる。 た,電流と逆向きに を通ると,電位は R. 上がる。 -50V<- Rs D -30V E I=1.0A 電流は閉回路 ABCDA を流れる。オームの法則から,回 路を流れる電流I[A] は, +100V A R,→-20V I=- E 100 -=1.0A 20+30+50 0-

解答

✨ 最佳解答 ✨

初めに接地点(Gの所)が0ボルトを表すことを理解してください。電流が流れていないところは等電位なのでBも0ボルトです。

そしてA、C、Dですがまず回答にもある通り流れる電流は1Aです。Aの電位はR1に注目します。
R1での電位降下は20×1=20Vですよね?これはAの電位から20Vだけ電位が下がったことを意味しています。今Bが0Vなので、Aは20Vと分かります。
次にCですが考えることはAと同じです。
R2での電位降下は30×1=30Vです。Bの電位から30Vだけ下がったという意味なので、Cの電位は-30Vです。
最後のDも同様に考えます。
R3での電位降下は50×1=50Vです。Cの電位から50Vだけ下がっているのでDの電位は-80Vです。

電位が-というのになれないのだと思いますが、電位はある基準を取ってそこからの電位差で表されます。今回の基準は接地点Gです。位置エネルギーの考え方と似ています。位置エネルギーも基準をどこに取るかで-になったりしますよね?それと同じ考え方です。
また電池というのは上と下の「電位差」を示します。
今回で言えばAが20V、Dが-80Vでその電位差は80Vですよね?これを知っていればAを出した時にDも即答できますし検算もできます、またこれからコンデンサーなどの回路をといていく上で電位差を示しているという意識は大切です。

分からないところがあれば聞いてください

このマーカーで引いたところがわからないです。他はわかりました!

ありがとう

AからR1を通ってBに行きますよね?この時20Vだけ電位が下がります。Aの電位をxとして式にしてみると
x-20=0
Aの電位から20だけ下がってBの電位になる。

Bは0Vなことは分かって下さったようなので、電位降下がいまいち理解されていないという認識で話を進めていきます。
抵抗を通ると電位降下の読んで字のごとく電位が下がります。考え方は通行料みたいなものです。あとは算数です。
R1を通るには20万払わないと行けない道があり、道を通ってきたときあなたの所持金は0でした、初めいくら持っていましたか?という感じで、他の部分も同じです。
あなたはDまで行きたいので各抵抗を通る時に通行料を払いながら進みます。
接地点はここで所持金が0になったよ、ということを表していると思ってください

Bの時点で所持金は0で、電流の流れ的に次はCの方に進む。でも R 2を通るには30万円必要だから-30になる。次はDの方に進む。でもR 3を通るには50万円必要だからR 2を通った後からさらに−50して−80になる。
Aについては、20万円失ってBの時点で所持金は0になってるってことはAでは20万円持ってたってことだから20になる。
ってことですか??
なんかわかった気がします!!!ありがとうございました!!!

ありがとう

今更になって誤植に気づいたので訂正しておきます。
1つ目の回答の電位差の下りでAが20VDが-80Vなので電位差は「100」Vです。分かりづらいことしてすみません。

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