電位(基本単位:V=kg・m2/s3・A)(一般的に文字であらわす時:V)

1.電位は電気的高さ

電位というものはなかなか想像しにくいものです。そこで、電位を高さというようにたとえることをお勧めします。そうすると、電流のところでの話について、水が高いところから低いところに流れるように考えることができ、エネルギーのところでの、電気的な位置エネルギーという考え方も納得がいくのです。

2.電位の基準

電位は高さだという考え方を示しましたが、高さというものには基準面が必要です。例えば実際の高さについては海面の高さを基準にして、"海抜□m"といった言い方をします。電位も同じで、基準面が必要です。一つの問題を解いている間に基準面が変わらなければ、基本的にどの電位を基準にしても構いません。ただ、一般的には地面の電位を0Vとして計算していきます。

3.電位と電位差

先ほどから電位は高さと考えると言ってきましたが、実際に各種測定で算出されるのは高さそのものではなく、二点の間の高さの差です。これを電位差、もしくは電圧といいます。電位も電位差も同じ単位を使うので、それぞれの場合において、それがある一点の高さ、つまり電位を表すのか、二点の間の高さの差、つまり電位差を表すのかをはっきりと区別しなければなりません。

4.キルヒホッフ第二法則

キルヒホッフの第二法則というのは、回路のうちループになっている部分について、電池の電圧の合計と抵抗による電圧降下の合計が同じだというものです。これも、電位=高さと考えれば当たり前で、ループを一周すると元の高さに戻る、つまり登った分(電池の電圧)だけ下らなければならない(抵抗による電圧降下)のは当たり前です。