向きが逆なのはなんで!?電流とは何かをわかりやすく簡単に説明してみた

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電流とは何かをわかりやすく説明してほしい!

こんにちは!この記事を書いているKenだよ。ぺんぺん草、捉えたね。

 

中2理科では電気についての勉強が待っているけど、その基礎でおさえたいのが、

電流

っていうやつね。

今日はこの「電流の正体」をわかりやすく基礎から解説してみたから、こんがらがってる時に参考にしてみてね。

 

電流とは一体何者なのか??

ズバリ言ってしまおう。

電流とは、

金属中の電子の流れのこと

なんだ。

電流とは わかりやすく
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えっ、電子とか金属とか流れとかよくわからないだって?!?

そうだね。この電子の正体を理解するために1つ1つ基本を振り返って行こう。

 

電子とは??

まず「電子」って言葉がでてきたね。

こいつはマイナスの電気を帯びている小さな粒子のことだ。

電流とは わかりやすく

この電子というやつはすべての物体に宿っているもので、もちろんこの記事を書いているぼくの手にもいるし、

電流とは わかりやすく

鉛筆や消しゴムの中にだっているものなんだ。

電流とは わかりやすく

 

金属の中の電子は自由な奴ばかり!

いろんな物体の中に電子がいるっていったけど、特に

金属中の電子はすごい。

 

電流とは わかりやすく

 

なぜなら、誰かに束縛されていなくて、自由に動き回ることができるからね。

 

電流とは わかりやすく

 

普通の電子たちは自由ではなく何かに束縛されて毎日にを生きているのが普通なんだ。

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電流とは わかりやすく

 

たとえば、金属の導線の中にいる電子も自由。

ぼくらの手の中にいる電子や消しゴムの中の電子と比べるととんでもなく自由に動ける。

電流とは、この導線などの金属の中にいる電子たちが流れるように移動することをいうわけだね。

 

電気の力の性質を思い出そう

じゃあ、どういう時に金属の中の電子が動くのか??

じつは、電気の力の性質を使って動いているんだ。

 

電気の力の性質を復習すると、

同じ電気同士は反発しあって、

 

力の種類

 

違う電気同士は引かれ合うというものだったね。

 

力の種類

 

マイナスとマイナスの電気は弾きあって、マイナスとプラスなら引き合ってくっつくというわけだ。

 

電池に導線をつなげると??

ここで電池に導線をつなげてみる。

 

電流とは わかりやすく

 

電池とは簡単にいうと、一方の+極にはプラスの電気が集まっていて、もう一方の – 極にはマイナスの電気が集まっているやつね。

 

電流とは わかりやすく

 

この電池に導線をつなげてみたとしよう。

すると、導線の中にいる電子のうち、電池のマイナス極に近い奴らは、電気の性質によって、

電池のマイナス極から退けられる力

を受けるんだ。

電流とは わかりやすく

 

なぜなら、電子の電気はマイナス、電池のマイナス極の電気もマイナスだからね。

 

で、一方、電池のプラス極に近い導線の電子たちをみてみよう。

電池のプラス極の電気はプラス、電子の電気はマイナスだから、

電子たちはプラス極に向かって引かれることになるね。

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電流とは わかりやすく

 

ここで電池と導線の全体を見てみると、

  • プラス極に近い導線の電子はプラス極に引かれる
  • マイナス極に近い導線の電子はマイナス極に引かれる

という現象が起きているね。

だから全体で見ると、導線の中の電子はマイナス極からプラス極へ向かって動いているはず。

電流とは わかりやすく

 

こんな感じで、金属中の電子が流れることが電流の正体ってわけね。

 

 

なぜ電流の向きは電子の動きと逆なのか??

しかし、だよ?

じつは電流には向きが定められていて、

電池の+から- へ流れる

というルールになっているんだ。

 

電流とは わかりやすく

 

これはさっきみてきた、電子の動きとは全く逆。正反対というやつね。

 

でも、なんで電流の向きは電子の動きと逆になっちゃってるんだろうね??

その答えはズバリ、

電子よりも電流の方が先に発見されたからなんだ。

 

19世紀の初め、ボルタというイタリアの哲学者が電流なるものを発見した。

 

電流とは わかりやすく

 

当時、電気には+と-のものがあると知られていて、電池を導線につなぐと電流なるものが流れることがわかったんだ。

でも、その時はまだ電子を発見してなかった。

 

ゆえに、この当時の学者さんたちの間で、

とりま、電流はプラス極からマイナス極へ流れるものということにしましょうや

というルールが決定されたんだ。

 

電流とは わかりやすく

 

それからおおよそ100年後。

今度は19世紀の後半の方に、イギリスのトムソンという物理学者が電子を発見。

 

電流とは わかりやすく

 

電流の正体はどうやら電子が移動する流れであることを突き止めたわけね。

 

トムソンとしては、電流の向きは電子の流れの向きに沿ってマイナス極からプラス極にしたかったけど、

電流とは わかりやすく

すでに業界では、

電流の向きはプラス極からマイナス極

と決まってしまっていたんだ。

だから、まあ

電子の流れの向きと電流の向きは逆だけどまあ別にいっか

ということに行き着いたんだ。

 

 

まとめ:電流とは金属の中の電子の流れのこと!

以上が電流とは何かの解説だったよ。最後に復習しておこう。

 

電流とは、

金属の中の電子の流れのことで、

  • 同じタイプの電気は退け合う
  • 異なるタイプの電気は引かれ合う

という電気の力の性質があるから、電池を導線に繋げると、導線中の電子たちがマイナス極からプラス極に向かって動き出すわけね。

 

電流とは わかりやすく

 

あとは、電流の向きと電子の動きは逆だってことも頭の片隅に置いておけば完璧だ。

電流をマスターしたら次は回路図の書き方を勉強してみてね。

 

そんじゃねー

Ken

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4 個の質問と回答

  • とってもわかりやすかったです!そもそもの質問になるのですが、なぜ、電子が移動することに依っ電気が流れるのですか?(もちろん移動しているから流れているのですが…)
    今回の例でいうならば、マイナスの電子が、電球を通過することに依ってなぜ光がつくのか、おそらく電気の流されるものの性質によって異なるのだと思うのですが、イメージだけでも掴みたいです。。。

  • >マイナスの電子が、電球を通過することに依ってなぜ光がつくのか

    詳しくはエジソンにきかないとわからないけど、
    電球にはフィラメントというものが中に入っていて、
    こいつに電子(マイナスの電気を持った粒子)が通ると光るという性質をエジソンは発見したんだ、偶然。
    たぶんフィラメントの原子構造とか構成物質とかが光るような性質を持っているんじゃないかな

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