質問: 電池につながれた銅線の中の電場というのはどうなっているのでし... ■考えている内容や答え 電池につながれた銅線の中の電場というのはどうなっているのでしょうか。 また電場があるとしたとき v=ed を考えると銅線の長さによって電池から発せられる電場が変わってくるということでしょうか。 さらに銅線と抵抗r で抵抗率が違う場合、受ける電場からの力は一緒であるのに抵抗率から受ける力が異なって電子が移動する速度が回路内で異なってき、電子の交通渋滞的なことが起きそうに思ってしまいます あと 回路が対称な回路で枝分かれしている場合(並列回路のような感じ)電場は半分に分かれるのでしょうか。 さらに下の写真の中の2つの例の場合どのような感じでしょうか。 たくさんごめんなさい ご教授お願いします。 ps このような考えを僕を導いた問の写真も貼っておきます 問題そのものは解けており大丈夫です ■特に不安な点や、確認したいこと 電流が流れる回路内での 導体 銅線 抵抗 内でのそれぞれの電場の状況 電子の速度
回答: 質問者様のご指摘のとおり実際には送電線部分にも抵抗があり、発電所から家庭まで何十キロ、何百キロも送電するときはいわゆる送電ロスの影響も無視できなくなりますが、このような問題の回路で考えるときは抵抗を考えようとしている導体部分に電源電圧がすべてかかっており、それ以外の送電線部分の抵抗は無視して考えていいということだと思います。 送電距離が長くなってこれを無視できなくなったとき、例えば導体(抵抗体)部分の抵抗が19ω、送電線部分の抵抗が1ωとすると、流れる電流が一定になるように電圧が分配され、電源電圧vのうち導体(抵抗体)部分にかかる電圧は0.95v、送電線部分にかかる電圧は0.05vとなり、5%の電圧降下(送電ロス)が起こっているということです。