起電力と電圧降下の正負




電気回路の計算をするときに、起電力や電圧降下の「正負」を考える必要がある場合があります。

電源の起電力が電圧降下の合計と等しくなることで、電気回路は成り立っています。

ここでは、起電力と電圧降下の正負について説明します。

起電力のプラス(+)とマイナス(-)の決め方

●起電力のプラス
電流の流れる方向と閉回路の方向が同じ場合、その起電力を正(プラス)とします。

●起電力のマイナス
電流の流れる方向と閉回路の方向が逆向きの場合、その起電力を負(マイナス)とします。

電圧降下のプラス(+)とマイナス(-)の決め方

●電圧降下のプラス
電流の流れる方向と閉回路の方向が同じ場合、その電圧降下を正(プラス)とします。

電圧降下は図のように、仮想の電池を考えるとわかりやすいのではないでしょうか。

●電圧降下のマイナス
電流の流れる方向と閉回路の方向が逆向きの場合、その電圧降下を負(マイナス)とします。

電圧降下は図のように、仮想の電池を考えるとわかりやすいのではないでしょうか。

起電力と電圧降下のまとめ

起電力も電圧降下も次のように、考えると便利です。

電流の方向と閉回路の方向が同じ場合は正(プラス)

電流の方向と閉回路の方向が逆の場合は負(マイナス)

●電流の方向と閉回路の方向が同じ場合
次の図で見てみると、電流と閉回路の方向が同じなので、起電力は \(+E\)、電圧降下も \(+IR\) になります。

オームの法則により、\(+E=+RI\) で起電力と電圧降下が釣り合っていることになります。

●電流の方向と閉回路の方向が逆向きの場合
図のように、起電力は \(-E\) 、電圧降下も \(-RI\) となります。

オームの法則により、\(-E=-RI\) で起電力と電圧降下が釣り合っていることになります。

以上で「起電力と電圧降下の正負」の説明を終わります。




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