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電気入門3

帯電した物体には電気エネルギーがありますが、そのままでは日常使っている電気のように流れることはありません。

ですが、電子を失ってプラスに帯電した物体や、自由電子が飛び込んでマイナスに帯電した物体は、電気的に不安定な状態と言えます。

電気的に安定した状態、つまりプラスとマイナスの電荷のバランスが取れた中性の状態に戻ろうとしています。

プラスに帯電した物体とマイナスに帯電した物体を、「導体」(電気を流すことができる物質)でつなぐと、マイナスの電荷である自由電子が、プラスに帯電した物体のプラスの電荷にクーロン力で引き寄せられます。

移動したマイナスの電荷とプラスの電荷が打ち消し合って帯電状態ではなくなり、電気的にバランスのとれた状態になります。

このように帯電した物体が電荷を失っていくことを放電といいます。

放電の際に自由電子が連続的に流れていく現象こそが電流です。

自由電子が電荷の運び手(キャリア)になります。

電流が流れる際には、マイナスに帯電した物体にあった自由電子そのものが、プラスに帯電した物体に移動するわけではありません。

導体のなかには多数の自由電子が存在していて、マイナスに帯電した物体から1個の自由電子が導体に入ろうとすると、導体内の自由電子がいっせいに移動し、プラスに帯電した物体に1番近い位置に遭った自由電子が押し出されるようになります。

なお、金属など個体の導体を流れる電流は自由電子の移動ですが、液体や半導体の場合はこれとは異なった方法で電流が流れます。

電流はプラスからマイナスに流れると定義されています。

ですが、実際に連続的に移動する自由電子はマイナスからプラスに向かいます。

これは、電気の正体が自由電子の流れであることが発見される以前に、電流の流れる方向を決めてしまっていたためです。

実用上は問題が発生しないため、そのまま使われています。

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