電流と電圧について

2019/03/16 01:05

始めまして、電流と電圧についてお聞きしたい事がございます。

単相2線式でAC回路の場合、
＋が100Vで　－が０Vとなり、
回路が形成されれば、+からーへ電流が流れると言う考えであっておりますえでしょうか？

その際に、回路が形成されたら、+とーは繋がっているので、
電圧は0Vになり、電流は流れないと思ったのです。

この考え方は違うのでしょうか？

andoro

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その他の回答（15件中 6～10件目)

cwdecoder

2019/03/16 09:51

回答No.9

負荷なしで短絡した場合ですね。

電源の内部抵抗が低ければ低いほど、大電流が流れますよ。

お礼

ご回答ありがとうございました

2019/03/27 21:51

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mitoneko

2019/03/16 09:19

回答No.8

この場合、Ｉ＝Ｖ／Ｒの時のＲが０になることは数学的には定義されていない又は禁止されているので極限でしか計算できないとなります。その禁止の根拠を電気回路から考えると、無限大の電流を供給でき、電圧降下の無い理想電源を回路として実現することは、不可能です。原理上、電源の電圧が降下してしまいます。過渡現象として、無限大に近づいていく電流に対して、電圧が降下していくため、最終的に、電圧が０になる。と言う感じでしょう。とすると、電流が「流れない」というのもある意味間違いかと。
　理想回路では無い、現実の回路とすると、電線には、抵抗が存在し、その抵抗が限り無く０であり、電線の許容電流に対して充分な電流を供給する能力がある電源を繋いだとすると、ある時点で電線が燃えてしまい、結果として回路が断線する。又は、電線の許容電流に対して充分な電流供給能力があるとすると、電源が電圧降下するため、結果として定常状態として電線の抵抗により発生する電圧降下分だけが電圧として残る（その時、電源は定格電圧を発生していない）という結果になるのかな。

お礼

ご回答ありがとうございました

2019/03/27 21:51

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ryou_ny

2019/03/16 09:13

回答No.7

ＡＣ（交流）とＤＣ（直流）を勘違いしていそうです。
ＡＣ（交流）については適当に検索すれば分かりますので、
そちらは検索して見て下さい。

おそらく疑問に思っているのはＤＣ１００Ｖ　もしくはＡＣ１００Ｖ
の電源をショート（短絡）させた場合、どうなるのかという事ですよね。

×電位差が０だから電流が流れない
○電位差が０だから、そこでは測定できない
になります。
理論上と現実の２パターンで説明しますと、

理論上の計算式で見てみましょう。
電流は電圧／電流
１００Ｖ／０Ω＝無限大　の電流となります。

疑問となっている電圧０Ｖの「範囲」ですが、
そこの「電位差」は０Ｖであっています。
抵抗が０Ωですから。

電位差＝電流＊抵抗値です。
０＝？＊０です。　→（０～無限大）
電流＝電圧／抵抗値です。
？＝０／０です。　→（不可能 (0～無限大)）
抵抗値＝電圧／電流です。
０＝０／？　　　　→（０～無限大）

0/0は０ではありません、たぶんこれが誤解のポイントです。
0/0は、不可能、０～無限大がありえます。
３パターンから見ると全て、0～無限大です、何Ａでもありえます。

１０Ｖ電源と、１Ωの抵抗が直列に２個ある場合、
１０／（１＋１）＝５Ａ流れますね。
２個の抵抗と抵抗の間は　どちらも電位が５Ｖ同士なので電位差０Ｖです。
でも５Ａ流れていますよね。
電流＝電圧／抵抗　に当てはめてみると、
５＝０／０になります。この考え方から、あれ、５Ａ流れているのに
０になるぞ、という疑問になると思うのですが、
（0/0は0じゃなくて、１でもあり５でもあります、そもそも０徐算はＮＧです）

つまり
抵抗が０Ωなら電流が(0～無限大)でいくら流れても０Ｖ
抵抗が０Ωなら、常に０Ｖで、０Ａ～無限大Ａまでありえます。

現実的な話。
電源には必ず内部抵抗があります。
超電導体で　１０Ｖの電源をショートした場合、
電源の内部抵抗が１Ωなら１０Ａ
電源の内部抵抗が０．１Ωなら１００Ａ

そして、電流＊電圧が、電池の内部抵抗で発熱として消費されるので
１Ωなら　　１０Ｖ＊１０Ａの１００Ｗ
０．１Ωなら１０Ｖ＊１００Ａの１０００Ｗ
分だけ、電源が発熱します。
電池をショートするな、という理由ですね。
普通の導線なら抵抗値があるので、そちらも発熱します。

電池の場合、化学反応で電流を出していますから、
化学反応の速度が追い付かない場合、電流が沢山流れれば
沢山流れるほど、電流を出す速度が追い付かないので、
外から見れば、電流を沢山流すほど、内部抵抗が上がるように見えます

よくある「勉強用の問題のように、電源も導線も抵抗がなければ？」
無限大の電流が流れ、発熱もない事になりますね。
つまり無限大パワー　というわけではなく、
実際は、電流が流れると、周りに磁界を発生するので、
磁界を発生させるために電力を消費しますし、
動力を動かせばその分消費します、
抵抗０でＶ／０Ω＝無限大パワーＡといわうけじゃなくて、
回路上の抵抗値による消費電力が０ってだけですね。
電源の性能以上は出ない訳です。

何かのアニメで超電導だからパワーが無限大とかやってたけど
子供ながらに何いってんだコイツって思ってました。
抵抗によるエネルギーのロスが０ってだけですね。
電源以上の電力はでません。

お礼

ご回答ありがとうございました

2019/03/27 21:51

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sirasak

2019/03/16 08:52

回答No.6

家庭のコンセントで短絡するのと同様に思います。
質問図のように回路がショート短絡に形成されると、
電流過大で交流電源が破損か切断されるか、
短絡線が焼損するのでは？

お礼

ご回答ありがとうございました。

2019/03/27 21:51

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lumiheart

2019/03/16 08:48

回答No.5

初心者に直流と交流の違いを延々と述べても意味は無い

で、基本のキのオームの法則

Ｉ＝Ｅ／Ｒ　
で、抵抗Ｒがゼロなら　電流はゼロＡなのか？
ではなくて電流は無限大Ａ流れます

これは、ＡＣでもＤＣでも関係なく共通事項

尚、電線の抵抗がゼロΩは存在しません
０．０００１Ω
とかの微小抵抗になります
１００Ｖを０．０００１Ωの電線で短絡させたなら
１００Ｖ／０．０００１Ω＝１００万Ａ

実際にはそこまで流れませんけど

＞電圧は0Vになり、電流は流れないと思ったのです。
流れない理由は、電流の供給能力が無いからです
電流の供給能力が無いのでそれに見合うまで電圧が下がる
電流の供給能力のある巨大なトランスの直下で
同じ事したら１００万Ａも不可能では無い

更に、電圧がゼロＶにまで下がる事もない０．０１Ｖとかに落ち着く
０．０１Ｖ／０．０００１Ω＝１０００Ａ