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電気入門2

電気の正体といえるのは原子を構成する陽子や電子の電荷ですが、電気的に中性な状態が保たれたままでは電気現象が起こることはありません。

しかし、原子に外部から刺激が加わると、一部の電子が周っている軌道を外れて飛び出すことがあります。

こうして飛び出した電子を「自由電子」と言います。

電子が飛び出した原子は電子の数より陽子の数の方が多くなるため、電気的なバランスが崩れプラスの電荷になります(ここでいう電荷とは、電荷をもっているものを意味)。

このように電気的な性質を持つことを「帯電」といい、電子が飛び出した原子はプラスに帯電します。

これこそが、他の形態のエネルギーが「電気エネルギー」に変換されたという事です。

自由電子が飛び出す原因を刺激と説明しましたが、この刺激には物体を擦るという運動エネルギーもあれば温度上昇といった熱エネルギーによる刺激もあります。

一方、飛び出した自由電子は元からマイナスの電荷です。

この自由電子が他の帯電していない原子の軌道に飛び込む事もあります。

飛び込まれた原子は陽子の数より電子の数が多くなり、電気的なバランスが崩れてマイナスに帯電します。

つまり、マイナスの電荷になります。

電子が飛び出してプラスの電荷になった原子は、同じようにプラスの電荷になった原子とは「クーロン力」で反発し合います。

自由電子が飛び込んでマイナスの電荷になった原子と、電子が飛び出してプラスの電荷になった原子であれば引き合います。

なお、電子が飛び出して原子がプラスに帯電したとしても飛び出した自由電子が原子の近くに均一に存在する場合、その物体全体で見れば電気的なバランスがとれているため帯電しているわけではありません。

物体自体が帯電するためには、自由電子が他の物体などに移動する必要があります。

自由電子が他の物体に移動すれば移動元の物体はプラスに帯電します。

一方、自由電子が移動していった移動先の物体はマイナスに帯電する事になります。

移動してきた自由電子が、その物体の原子に飛び込んで原子がマイナスの電荷になった場合も、その物体はマイナスに帯電している事になります。

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