回路の電場
回路の電場
石 さんの書込 (2005/10/24(Mon) 19:50)
はじめまして．高校生です．前から気になっていることをおききします． 回路上の点の電場について，3点おききします．よろしく願い いたします．
- ・・・・（抵抗）・・・・・・
- ・・
・・ ・・・・（＋電池−）・・・・
上のような電池と抵抗を直列した回路があります．（・・は導 線で，切れ目ありません）このとき回路上のa点の電場は
E=ρiであらわされますが，
質問?この電場は何によってつくられたと考えるべきでしょう か．
｛ρ=k/ne^2 を満たす．（オームの法則の導出ででてくるもの です） Eは電場ρは比抵抗（抵抗率）iは電流密度ベクトルｋは導 体中の電子の速度をvとし，その抵抗力を−ｋｖとした時の比 例定数（ｍｄｖ/ｄｔ＝−eE−ｋｖより上の式もオームの法則 もだしてあるものです）ｎは導体の電子密度eは電荷 ｝
たとえば電池がダニエル電池， （−）Zｎ│ZnSO4（aq):CuSo4(aq)│Cu（＋） だったら下のようになっているんでしょうか．
（−）（＋）
．．．．．．． ． ． ． ∩∩ −Cu − ∪∪ （∩と∪で囲まれたのはは電 池の正，負の極）（．．は電気力線の一つの一部で切れ目あり ません，直線でしか描けてません） 高校化学では，ダニエル電池でいうと負極に出来た電子が 導線を通って正極に行きCu2＋にわたされ電流が流れると習い ますが，
質問?この負極と正極の電位差によって出来る電池の周りの 電場によって回路上のa点には電場がかかっていると考えてい いのでしょうか．
つまり，電池につなぐ前からある導線中のの自由電子が，電池 の正極と負極の電位差によって出来た電池の周りの電場によっ て動くと考えていいんでしょうか．
質問?この電池によって出来る電場は静電場と考えていいでし ょうか．
以上基礎的ことでしょうがお願いいたします．
Re: 回路の電場
篠原 さんのレス (2005/10/26(Wed) 21:01)
石さん，はじめまして． 篠原です．
上の質問にお答えいたします． （１）回路中の電場は何によって作られるものか． 回路中の電場は電源の電位差により与えられるものと考えるのがよいかと思います． 導線や抵抗などをつないでループを作った場合，回路のどの点においても流れる電流は等しいため，各点での電場はこの条件を満たすように決まります．
（２）負極と正極の電位差によって出来る電池の周りの電場によって回路上のa点には電場がかかっていると考えていいのか． 質問の意味が，よくわからないのですが，導体中の電子は，電池の電位差に起因する電場により動きます．
（３）この電池によって出来る電場は静電場と考えていいか． 静電場とは，時間により変化しない電場のことです． 回路に定常的に電流を流している，または，電池に何もつないでいない，というような，時間的に変化しないものであれば，静電場と考えてよいでしょう．
