質問: 電池をつなぐと電流が流れるのは、電池内に生じている電場が導線中にも浸透して、回路内の自由電子が力を受 電池をつなぐと電流が流れるのは、電池内に生じている電場が導線中にも浸透して、回路内の自由電子が力を受けるから。 つまり、回路が繋がっていないとき電流が流れないということは、そのとき回路内には電場が生じていないということになる。 でも、回路が繋がっていないときも電池内には電荷の偏りがあるはずで、つまり導線内に電場が生じていて、短い間であれば電流が流れるはず... となって行き詰まりました。 この辺りの事柄についてどなたか教えて下さい。
回答: 1. 起電力の正体は電荷に働く力なので電荷が移動した結果、電荷が分離して、それよる電界が電池・ 電源の内部に発生しています。 もし電池が閉回路を形成していなければ、電荷の移動は起電力と分離した電荷の作る電界とつりあっ て、停止します。 この論理において、平衡するまでの間は電荷の移動、つまり電流が流れますが、電池はもとから釣り 合っている状態なので、このことを突き詰めることは特殊な現象?以外意味が無い。 さて、かように電池の両端には分離した電荷が存在して、電池の内外に電界を生じています。 そして、質問者さんの誤解は「電界が在ると電流が流れる」です。これが成立するのは一般に抵抗 の内部です。 2. 電池の内部の電界がどうなっているかとか、起電力とは何かについて明確な説明をした書籍は皆無 であり、それどころか「起電力とは力ではない」などと書かれた外国の辞典を鵜呑みにしたと思わ れる大学教授までいる始末です。 一般に電流を決めるのはオームの法則などの素子の特性、電流連続の式(電荷保存の法則)あるいは キルヒホッフの電圧則(マクスウェルの式)などです。 3. >>回路が繋がっていないとき電流が流れないということは・・・<< なお、一般的に説明しにくいのですが、電流については以下の場合も在ります。 1 同じ起電力の電池を並列につなぐと閉回路で、かつ電界が存在するが電流は流れ無い。 2 導線(完全導体)の内部には電界は無いから、その両端に電圧は無いのに電流は流れたり、流れ なかったり。