オームの法則が成り立たない？

先日ある問題で
シャーペンの芯（黒鉛）は、オームの法則が成り立たないということを
説明せよ！という問題がでました。
この問題について簡単に説明できる方いませんか？
ある程度の専門用語などはOKです
よろしくお願いします

電気流さないと成り立たないね。

じゃあ電気流しての話で

惑星の動きを説明する時も成り立たないし。
物質の３態を説明する時も成り立たないし。
一般相対論からも成り立たないし。
運動量保存則を考える時も成り立たないし。
多体系を扱う時も成り立たないし。
屈折率とＣの関係を扱う時も成り立たないし。
共鳴を扱う時も成り立たないし。
Ｘ線で結晶解析やる時も成り立たないし・・・。

>>3
んが！

頼むよ〜

シャーペンの芯（黒鉛）のＲ＝Ｅ/Ｉ求めても駄目なの？

つうか、安い抵抗素子って炭素使ってたよね？？？？

多少のずれがあるみたいなの。

よくよく考えてみると金属だと自由電子があるでしょ
じゃあ黒鉛はなんで電気がながれるの

金属だって電流一杯流せばＲは変化するしねえ・・・。

電流で結晶間の構造が壊れたりくっついたりしてノイズが出そうなのは
判るけど・・・。

いきなりの質問でごめんね
難しいね〜

ダイヤモンドは不導体で黒鉛が導体つうのは不思議だよね。

>>13大学生になれば不思議じゃなくなります。

オームの法則が厳密に成り立つような物質ってあるの？
そもそも、そういう物質は電気抵抗基準物質になるんじゃ。
その場合、厳密に法則が成り立つ。
法則が成り立てば、基準物質となり得るだろうし。
じゃ、何故黒鉛が基準物質となりえないのかとゆーと、もし黒鉛
で成り立つとしたら、コンクリートや海水でそれが成り立っても
不思議じゃない。
宇宙の物質すべてで、オームの法則が成り立てば、電圧と電流を
区別する意味すらなくなるのじゃないかな？

とりあえず、問題に出されたものなので
そういう答えだとちょっと・・・・

成り立つだろ？
Ｒが一定だと勘違いしてるんじゃないかな？

オームの法則は全ての物質で成り立たないということで。
厳密にはＲはＩの関数ですという事でよろしく。

ありがとうございました

整流性接触だからじゃないの？？

グラファイトって異方性の結晶だから、伝導率がスカラーでなくて
テンソルになるって話でしょ。
センセーはオームの法則の厳密さをきいてるわけじゃないよ。

発熱するようなのはなりたたんのというのと関係する？

σがテンソルでもオーム則 j = σE は成立するでしょ？

>>23
ドキュソ教師だからオームの法則＝等方で線形で時不変だと思ってるんじゃないの？

>>24
そう、きっと問題を作った人は　Ｖ＝ＲＩ　しか頭になかったんでしょ。
電圧をかける方向によって流れる電流の大きさが違うから、
オームの法則は成り立たない、とでも思いこんでるんじゃないの？

ジュール熱によって黒鉛の抵抗が変化するから
Ｖ−Ｉグラフ描くと線形にならないってことがいいたいんじゃないの？

>>26
ジュール熱で抵抗が変化するのは黒鉛だけじゃないよ。

「オームの法則」って法則なのかな？
Ｖ＝ＲＩになるように、
それぞれの単位系を人間様が勝手に決めただけなんじゃない？
だからオームの法則が成り立たないことは、
論理的にあり得ないように思うのですが。

「オームの法則」は　Ｖ＝Ｒ（Ｉ）Ｉ　じゃなくて、
Ｒ＝const を要請してるんじゃないの？
近似的にそうなる領域がある、ということで。

フックの法則みたいなもんだね>>29

シャーペンの芯には粘土が混ざってるから、
電気を流すと、はじめに粘土が焼けて煙が出て、
変質して不可逆的に抵抗が変わってしまうってことじゃないの？

>>31
考えすぎ。>>1にちゃんと黒鉛と書いてあるぞ。
まぁ、出題者がﾄﾞｷｭｿ、に１０カノッサだな。

きっと出題者は、ある種の条件で黒鉛が超伝導体になることを発見しちゃったんだよ！

黒鉛は温度が上がると抵抗が下がるんだっけ？

普通の物質は温度上がるとR上がるだろ。

導体以外は温度が上がると熱励起により
抵抗が下がるんじゃなかったっけ？

>>14
教えて！

問題なのは本当にオームの法則なのか、はっきりさせたほうが
よいと思う。
半金属だから普通の金属や半導体と違うということを言っただけ
なのかもしれないし、層間にドープした場合の特殊な振舞いのこと
を言ったのかもしれない。
なんにしても、ここで聞くより材料物性板で聞いたほうがまともな
レスをもらえると思う。

>>36

半導体は、熱エネルギーを受け取ると
最外殻電子が励起されてキャリアになる。

だから、電気伝導がよくなり、Ｒは小さくなる。

この出題者はそれが言いたいの？？

>>39

つーか、半導体の抵抗温度係数が負なのは
電気屋の常識だと思うんだが・・・・

オームの法則が成り立たないの？
まあ、厳密に成り立つものなんてないけど、そういう意味じゃ
ないよね？でも炭素棒なんて電極やんか。
黒鉛がオームの法則成り立たないなんていうのなら
ほとんどが成り立たんぞ。

なるほど25っぽいね。
π軌道の電子によって伝導性があるんだから
黒鉛の構造からある方向に沿って電導度が変わる。

要は、伝導率がテンソルで表されるってこと？

確かに黒鉛を伝導率はテンソルになりますが、>>1ではシャープペンの芯について
オームの法則がと言ってますから、題意とは違うような気がします。

黒鉛の結晶って炭素同士はどんな結合でしたっけ。
電子の軌道やエネルギー準位はどんな具合なんだろう。

問題設定からして、中学か高校あたりの「物理的考察力」を問う問題だと思うが。
「電気流す→ｼﾞｭｰﾙ熱→温度上がる→抵抗値変化→(ﾟдﾟ)ｳﾏｰ」

>>27
別にシャーペンの芯じゃなくてもいいけど、細いから温度変化が大きくなるジャン。

専門性のない返事でｽﾏｿ

高校生ぐらいだとオームの法則はＩ＝Ｖ／Ｒと言われるけど
本当は、di=Ｋ（dv/dr）（有限の値） が成り立つということで、
この場合、断面積をＳ、長さをＬとすれば、Ｋの値は材料によって
変わらない。Ｒ＝ρ（Ｌ／Ｓ）こういうことです。
オームが言いたかったのはこういうことです。ところがカーボン
の粉を何か不導体物質と混練したようなものは、個々の導体が
まばらに接触した状態なので、いわゆる接触抵抗の集大成と
いうことになって、前記の条件に合わない、即ちオームの法則が
成り立たないということになります。
コヒーラー検波器というのがありますが、似たようなものです。
「接触抵抗」というのは時間的に変動するということ以外に、
断面積、長さと無関係な、予測不能な値になるのが特徴です。

↑ごめん、間違えた。
＞Ｋの値は材料によって変わらない。　間違い
Ｋの値は材料（材質、温度もあるけど）によって決まる。

>46
>di=K(dv/dr)
drは不要では?

>>46
なにい、じゃあ、実験でシャーペンの芯の熱抵抗測らされたのは意味ね-じゃん！
くそ助教授が！

シャープの芯と導体（電線）の接合部をどうするか、つまり、
安定的に再現可能にできるか否かが、先ず最初に遭遇する最大の
問題、かつ、難関では？

芯と金属導体（電線）との接触部の圧力次第で抵抗値なんて
いくらでも変化するし。接触面積は通常のＲのように逆比例の
関係にならないしぃー。

>>46
つまり、個々の導体間の接触抵抗バリアを導通させる電圧になると、あとはわずかの電圧上昇で電流が多く流れるのでその様に見えるだけ。

>>48
フォローありがとうございます。
仰る通りでした。di=Kdv

>>51、まさにこれが非オーミックなんですね。
オームが言ったことは、di=Kdvにおいて、diがdvに対して連続的である。
以上でレス終わります、後は余談です。
銅、アルミ、鉄など殆どのものが空気中で酸化しますが、通常接触抵抗と
呼んでるものは、主としてこの酸化皮膜等が原因で生じます。他にはガス、
水分等の影響で化合物を生じることがあります。例えば銀は硫化物を生じます。
これら酸化皮膜や化合物の皮膜は不導体であったり、半導体だったりします。
これらの皮膜はある電圧（電界強度）以上の電圧を加えると絶縁破壊
して、金属同士の接触（いわゆるオーミックな抵抗）を呈する訳です。
この皮膜は分子原子レベルの厚みなので通常は数〜数十Ｖで絶縁破壊します。
表面の薄い幕は、擦ったり圧力を加えたりすることによっても破壊されます。
微小電圧、微小電流回路であるパソコン等の電子部品のコネクタ部に金メッキが
使われるのはこのような理由によります。酸化など化合しにくい、仮に表面が
汚れても、柔らかいので僅かな接触圧で金属の生身同士の接触になり得る、
などの理由ですね。

＞柔らかいので僅かな接触圧で金属の生身同士の接触になり得る、

生身同士の「大面積の」接触になり得る、
＊例えオーミックであってもなるべく抵抗値を小さくしたいから。

何で接地面積が微少でなければ
抵抗が同じなの？

オーミックがどうたらっていうけど、
わにぐちクリップで端子つないでも、
金属面触れあわせるだけでも
実験結果同じじゃん？

電子はどこを通ってるの？
道が狭くても通れるの？

電子顕微鏡の世界です。
最近のＣＰＵの脚なんか、わに口より細いでしょう。

そういえば、事業中よく寝てたんで覚えてないんですが、銅のような導体でも、電圧上げると抵抗変わっちゃいますよね？表面流れたり、半ば電磁波のようになったり。
結局、高校のオームの法則って何Ｖまで有効なんでしょうか？
ちょっとひさしぶりに調べてみようかな。

単純にジュール熱に一票

高圧送電線見て味噌。
細い線を数本碍子で等間隔に保って線作ってるだろ。
あれはその電磁波のような特性を利用したやつだったと記憶してるが。

うーむ。おもいっきり間違ってたな。どうも高電圧工学と電磁気学のホンの一部がちゃんぽんして記憶されていたようだ。高電界と表皮電流の増加は明らかに無関係ですね。

もしかして皆さん文系の方？

１、表皮効果：高周波では電流が導体の表面を流れるようになる。
高周波回路では細いエナメル線を束にして使います。
２、コロナ放電
高圧送電線の多導体は見かけの断面積を大きくすることによって導体表面の
電位の傾きを小さくする。

１，２はオームとは無関係
３、絶縁破壊：大は雷の稲妻などから小はｎ（ナノメートル）の絶縁破壊
４、フェルミレベルによる電位差
３，４は電圧、電流の関係が不連続点を持つ。
アークのように電圧と電流の関係が負性でも連続的な値をとる
ならオーミック。

何で表皮効果が起きるんだっけ？
うず電流？

導体に電流を流すと、アンペアが言うように回りに磁界ができますね。
この磁界は、これを作った電流、即ち導体中の電流と相互作用します、
これがいわゆる自己インダクタンスを生じるということになります。
ところで、今、導体の中心部分の微小領域を考えると、この部分を流れる
電流によっても磁界は生じます、そしてこの磁界は、導体の内部から外部
まで存在します、これらが全部この部分の電流と相互作用することになります。
一方、導体表層部を通る電流によって生じる磁界は、この表層部より外側の
磁界とだけ相好作用します。
ということで、導体中心部の方がより自己インダクタンスが大きいという
ことになります。後は蛇足かと思いますが、
自己インダクタンスはご存知の通りe=L(di/dt)という逆起電力を生じます
から、高周波になるほど中心部分の方が電流が流れにくい、つまり、表面
側に集中する、実質的に導体の断面積が減少したような現象を生じます。
これが表皮効果（スキンエフェクト）なんですね。

>>61
レンツの法則のためです。

そーだった。思い出した。

あぼーん

マルチコピペは止して
くりゃれ。

非オームの法則系って奴ですか？（名前はどうでもいいけど）

豆電球と同じ原理じゃ？
熱が発生する＝シャー芯の中の分子運動が活発化＝電子が通りにくくなる
これが比例しないからオームの法則が成り立たない

これでよいですか？

電圧や電流によらんか？

>>67
非線形回路ではキャリア数の変化も関係するＹＯ！

「電流が電圧によって一義的に定まらない」とでもいうのでしょうかね。

一般的に、電流は電圧に比例しないということだ。
オームの法則が成立するのが「純抵抗」････ということになるが、
理想気体のようなもので、厳密には存在しないことになる。

鉛筆は半導体だから。

キルヒホッフの法則は成り立ちます

黒鉛はベンゼン環が1つの面で無限に連なった物質だな。π電子がミソかな。

低次元電子系、電荷密度波、パイエルス転移、がキーワードになるのかな、とふと思った。
思っただけで示せと言われると困る。

>>58,60
高圧送電の多導体方式(配置)は表皮効果と関連あるよ.
1. 導体表面の電界強度を下げるために,(等価)電線の直径を大きくしたい
2. 一本の太い導体は取扱大変なので,複数の導体に分割.
3. 内側の導体には,表皮効果と同等の理由で電流は流れない(流れにくい)
4. 結果,複数の導体を同心円に配置するのがいっちゃんいい.
で,あの配置になってるから.

黒鉛は２次元系なのでパイエルス転移は起きない。

鉛筆の芯を取り出して十文字に交差して接触させたものは
検波作用があるよ。多端には線を巻きつけておくのだけど。
鉱石ラジオの石とか、ゲルマほどには感度良くないけど。

コヒーラー検波器というのがあるよ。金属の粉とか、アルミ箔をエンドウ豆
ぐらいに丸めて多数容器に入れ、両端に電極を配置したもの。
数Ｖ程度の直流低電圧を加えても電流が流れないけど、ここに高周波を
加えると突然流れるようになる。

ここスレの雰囲気めちゃめちゃいいな。
2ch以来１位。

良スレ半年ぶりに復活あげ

今、手元に明治図書の「カラー版最新理科図解」（1986年版）がある。
その67ページに、「電球のフィラメントは温度が上がると抵抗が変化するので、
オームの法則は成り立たない。」とある。
グラフもついているが、デジカメがないので送信できない。
一応、主要な数値関係を挙げておきます。
電圧（Ｖ）　　　電流（Ａ）
0　　　　　　0.00
5　　　　　　0.16
10　　　　　　0.28
15　　　　　　0.37
20　　　　　　0.43
25　　　　　　0.50
30　　　　　　0.54
グラフは、横軸が電圧で、縦軸が電流になっていた。
横軸の値が大きくなるほど、グラフの曲線の傾きが小さくなる。
もしオームの法則が成り立つなら、グラフは原点を通る直線となるはず。

つまり、何が言いたいかというと、黒鉛も、フィラメントと同様に、
電気が通って温度が変化すると抵抗も変化するんじゃないかなと、
仮説を立ててみたわけです。誰か、実験してくれませんか。

するし、ログにも出てるし、解説も書かれている。
でも、実際に実験するというのは大切なことなので
やってみるよろし。

しかし一般化されたオームの法則は成り立つという罠。

つまりオームの法則なんていらないんだよ。R=constにこだわる必要ねーじゃそ

ある範囲内でおおよそ成り立てば
近似として価値はある

オームの法則そのものに価値があるというより
電圧降下RIが電圧と結びつくところに意味があると思うよ。

>>86　ハ、ハァ？

>>87
すまん、日本語おかしかったな。

Rを一点に固定すれば、電流と電圧の関係が結びつくと。
可変抵抗を使って、電圧から電流を求めたりするのはよく使うよね。

グラファイト(黒鉛)はね、知っている人もいるかもしれませんが、
層状構造なので、計る方向によって、伝導率が変わるんだよね。
だから、単純にオームの法則が成り立たないとか？
書いているうちに、間違っている気がしてきた。

100もいってないスレなんだから、
既出の意見かどうか読めばいいと思うんだけどな

どうでもいいけど熱力学の話をしているんじゃないんだから
伝導率じゃなくて導電率ではないの？

超伝導の臨界温度って、結晶の軸方向で違うの？
細長い単結晶を用意して、臨界温度を測ったら、軸方向で違うかな？

あったまれば電気抵抗って増えるんだよね？

オームの法則って
あって、無い様な物なんだよ

地球が平らに見えるのと同じこと

大学生の方なら意味がわかりますよね

要は、哲学的な要素なんだよ。

>>95
違う違う。

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抵抗の太さと長さと電気との関係を理解していれば、分かるとおもうけど・・・。＞オームの法則

日本における中国人の犯罪が後を絶ちませんが、
私が問題にしたいのは、日本国籍に帰化した中国人についてです。
日本国籍を取得する際に、反日的な傾向がないかを調査するのだそうですが、
彼らは、まんまとそれを隠し通しています。
そして彼らの子孫、２世３世へと反日教育を徹底していると思います。
(日本人に対する残虐非道ぶりに罪悪感が感じられないところからその憎悪が窺えます）
一見普通に市民生活を送っている日本人ですが、
彼らは日本人に対して国益に反する様々な工作をやっています。
数百万人規模のネットワークを駆使して、老若男女が総動員で事にあたっています。
（監視、情報収集、意識操作、いじめ、誹謗中傷、嫌がらせ、尾行、挙句は集団ストーカー）
皆さんも例外なく、小学生頃から学友らに工作を受けていることは断定できます。
たとえば、真面目な日本人には不真面目になるように誘導します。
要するに、彼らの中の選り抜きにエリートコースを行かせて要職に就かせる狙いでしょう。
そうです、日本の役所、自衛隊や警察、教師、マスコミに反日の人間がうようよいます。
大変、危機的な事態です。
困ったことに、彼らが日本の苗字を名乗っているために、
普通の日本人と見分けがつきません。
皆さんも特定できれば、「えっ、あいつが？」となります。
それをいいことに、彼らのやりたい放題という現状です。

日本には猟奇的な事件で迷宮入りになったものが多々ありますが、
この勢力によるものだと思います。
彼らは治外法権、手が出せないようです。
日本人は事故やトラブルを装って、次々葬り去られています。

いわば、日本人になりすました連中から一方的に侵略されている格好なのですが、
こういう事情を知ってか知らずか有事法制に反対する社民共産は売国奴である、
とは相応の判断と言えましょう。

最後に言っておきます。
彼らは三文芝居の名手であり、
日本人は戦後から永らくの間、一杯食わされつづけているのです。

PS、創価学会に多数紛れ込んでます。

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　　　　　　　 ,ゝ｀/~　/~　/~　 /⌒　/￣＼　　王蟲の法則って何だか聞きに逝って来る
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