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電力消費について
2023/10/17 22:48
- 電池に負荷をつなぐと、電流の2乗と抵抗の積の分だけ電力消費する
- 電池の入りと出で同じだけ電荷が出て同じだけ電荷が入ってくるので、電池としてはエネルギー消費は行われていない様に見える
- 電池の事を調べていて疑問に思ったのですが、電池に負荷をつなぐと電流の2乗と抵抗の積の分だけ電力消費する、それに時間をかけたものが電力容量となり電池からエネルギー供給をするというのは判るのですが、この考え方って何処がおかしいのでしょうか?
電力消費について
2010/12/22 17:11
電池の事を調べていて疑問に思ったのですが、電池に負荷をつなぐと電流の2乗と抵抗の積の分だけ電力消費する、それに時間をかけたものが電力容量となり電池からエネルギー供給をするというのは判るのですが。。。。
電池の電極から見るとマイナス極から電子を放出してプラス極で同じだけの電子を吸収しているので(電流は変わらないので、またそうしないと電池として化学反応が進まないので)、電池の入りと出で同じだけ電荷が出て同じだけ電荷が入ってきているので、電池としては何らエネルギー消費は行なわれていない様に見えてしまいます。
この考え方って何処がおかしいのでしょうか?
回答 (6件中 1~5件目)
回答(1)になぞらえるなら電池は電子をせっせと押し出す(電圧を生む、起電力)のに仕事をしてる、エネルギーを使う。ダムで言うと誰かが落ちた水を上へ戻さけらならない電子自体が消費されて仕事をしてるのじゃないですから勢い良く飛び出すその勢いが電圧、エネルギーになる。
申し訳ないダブり。
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回答(1)になぞらえるなら電池は電子をせっせと押し出す(電圧を生む、起電力)のに仕事をしてる、エネルギーを使う。ダムで言うと誰かが落ちた水を上へ戻さけらならない電子自体が消費されて仕事をしてるのじゃないですから勢い良く飛び出すその勢いが電圧、エネルギーになる。
化学反応で陽極物質と陰極物質が消費された結果が電流として取り出せているので、反応物質がなくなれば電池容量がなくなります。
電流を流さないと反応がごく緩やかになりますが、反応が停止するわけではないので(自己放電)、使わなくても徐々に電池の容量は減っていきます。
出たもの(電子)が帰ってくる事を気にされていますが、化学反応がなければ
出てきません。(金属の塊に電線をつないでも電池にはなりませんよね)
電子はマイナス極からプラス極に移動しているので電圧を消費しているのではないでしょうか。
どこかの実験室の特殊環境においても「エネルギー保存の法則」を完全に再現する事が無理なように、効率が100%の物は無いからではないですか?
様々な物理の公式で中学校レベルの教科書に書いてある物は、効率が無視した物が書いてありますので、そのまま考えると永久機関でも何でも簡単に出来上がってしまいます。大学の研究室レベルで出てくる公式は、実際の現象を証明する為に元々の公式よりも効率に絡む式ばかりですよね。(適切な単語は他にもあると思いますが、効率という単語に代表させていただきます。)
コイルに電流を流せば、磁気としてエネルギーが発生します。
電線に流すだけでも電線には抵抗がありますので、抵抗があるところを電流が流れれば、熱を発生します。エネルギーは熱として消費されます。
電池にも内部抵抗があります。電池を使用して大き目の電流を流すと、電池も暖かくなります。ここで熱として消費されています。同じ電流を流しても、発熱の小さな電池は、発熱の分だけ、長持ちしますよね。