_1682 ←庭に咲いたおだまき草〔紫)
オームの法則は小学生からそれとなく習うが、V=RIには、Vの向きとIの向きに注意をする必要がある。
ポテンシャルVと流れIであるが、抵抗の両端に+、-の符号を添え、Vの向きを表示して、電圧Vの+から-方向に電流の矢印を表示している説明は親切である。
私は、電圧の向きを矢印で表示し、電流の向きを逆向きの矢印を表示している。このような向きを明示してこそ、V=RIのオームの法則が成り立つ。
一般物理なら例えば、ニュートンの加速度と力の関係は同一座標系でmα=Fとなる。
その流儀に従えば、オームの法則はV=-RIとなる。オームの法則は抵抗について成り立つ法則なので、抵抗だけを示して、その電圧と電流の向きを示してV=RIと表示するのが親切と言うものだ。
Rは正の値を持つスカラー量だから、ポテンシャルVの向きと流れIの向きは逆向きとなる。電圧源と抵抗を対にして説明しないと応用が効かなくなる。
本当は座標(向き)をVとIを同一方向にとり、オームの法則をV=-RIと表示したいところである。しかし、向きをあまり意識しないでV=RIだけが一人歩きしている。V=RIが一般表示になっているので、いまさらV=-RIと書くわけにはいかないだろう。
電圧降下もまた、このことに起因してわかりにくい表現である。
オームの法則は抵抗において成り立つ法則で、向きを考慮しなければならない法則である。計算の結果、電流が負の値であれば最初に仮定した向きと逆向きの電流が流れるだけのことだ。
オームの法則の向きを明確に意識していないと、キルヒホッフの法則の立式過程で大抵符号を間違える。
オームの法則は小学生から導入されているが、向きを強調した記述は少ない。そして電子回路技術者にも、電圧電流の向きが正でないときちんとオームの法則を使えない人もいる。
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