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静電気(せいでんき)と電流(でんりゅう)

カワウソ先生電子(でんし)はマイナスの電気(でんき)を持(も)つ粒(つぶ)。電子(でんし)が流(なが)れる向(む)きと電流(でんりゅう)の向(む)きは、いつも逆(ぎゃく)になることを覚(おぼ)えておこう。

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  1. ちがう種類(しゅるい)の物(もの)をこすり合(あ)わせると、物(もの)の表面(ひょうめん)に静電気(せいでんき)がたまる。同(おな)じ種類(しゅるい)の電気(でんき)どうしは退(しりぞ)け合(あ)い、ちがう種類(しゅるい)どうしは引(ひ)き合(あ)う。
  2. たまった静電気(せいでんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)る現象(げんしょう)を放電(ほうでん)という。真空(しんくう)放電(ほうでん)管(かん)の実験(じっけん)で見(み)える陰極線(いんきょくせん)(電子(でんし)線(せん))は、電子(でんし)の流(なが)れそのもの。
  3. 電流(でんりゅう)の正体(しょうたい)はマイナスの電気(でんき)を持(も)つ電子(でんし)の流(なが)れだが、電流(でんりゅう)の向(む)きは電子(でんし)が流(なが)れる向(む)きと反対(はんたい)(+極(きょく)からー極(きょく))と決(き)められている。

詳しく

公式(こうしき)

ちがう種類(しゅるい)の物(もの)をこすり合(あ)わせると、物(もの)の表面(ひょうめん)に電気(でんき)がたまる。これを静電気(せいでんき)という。一方(いっぽう)は+の電気(でんき)、もう一方(いっぽう)はーの電気(でんき)を帯(お)び、同(おな)じ種類(しゅるい)どうしの電気(でんき)は退(しりぞ)け合(あ)い、ちがう種類(しゅるい)どうしの電気(でんき)は引(ひ)き合(あ)う。

たまった静電気(せいでんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)る現象(げんしょう)を放電(ほうでん)という。空気(くうき)が電気(でんき)を通(とお)しやすい状態(じょうたい)になり、瞬間(しゅんかん)的(てき)に大(おお)きな電流(でんりゅう)が流(なが)れる。雷(かみなり)は、雲(くも)(新しいタブで開きます)にたまった静電気(せいでんき)が地面(じめん)との間(あいだ)で放電(ほうでん)する現象(げんしょう)。

電流(でんりゅう)の正体(しょうたい)は、ーの電気(でんき)を持(も)つ小(ちい)さな粒(つぶ)である電子(でんし)の流(なが)れ。電子(でんし)は電池(でんち)(新しいタブで開きます)のー極(きょく)から+極(きょく)へ向(む)かって流(なが)れるが、電流(でんりゅう)の向(む)きは電子(でんし)の流(なが)れと逆(ぎゃく)(+極(きょく)からー極(きょく))と決(き)められている。

同じ種類は退け合い、ちがう種類は引き合うAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

例題(れいだい)

例題(れいだい):空気(くうき)を抜(ぬ)いたガラス管(かん)(真空(しんくう)放電(ほうでん)管(かん))に電極(でんきょく)を入(い)れ、高(たか)い電圧(でんあつ)をかけると、ー極(きょく)から+極(きょく)に向(む)かってまっすぐに進(すす)む光(ひかり)の線(せん)が見(み)える。これを陰極線(いんきょくせん)(電子(でんし)線(せん))という。

陰極線(いんきょくせん)に対(たい)して垂直(すいちょく)に磁石(じしゃく)を近(ちか)づけると、光(ひかり)の線(せん)の進(すす)む向(む)きが曲(ま)がる。これは、陰極線(いんきょくせん)が電気(でんき)を帯(お)びた電子(でんし)の流(なが)れであることを示(しめ)す実験(じっけん)。

陰極線(いんきょくせん)はー極(きょく)から出(で)て+極(きょく)に向(む)かって進(すす)む。これは電子(でんし)の流(なが)れの向(む)きと一致(いっち)していて、「電流(でんりゅう)の向(む)きは+極(きょく)からー極(きょく)」という決(き)め方(かた)が、電子(でんし)の流(なが)れの向(む)きとは逆(ぎゃく)であることを確(たし)かめる実験(じっけん)になっている。

陰極線はー極から+極へ向かう電子の流れAsatte Studio(Manazoo)/オリジナル(コードで作図)

なぜそうなるか

電流(でんりゅう)の向(む)きは、電子(でんし)の存在(そんざい)が発見(はっけん)される前(まえ)に、+の電気(でんき)が流(なが)れる向(む)きとして先(さき)に決(き)められた。その後(ご)、電流(でんりゅう)の正体(しょうたい)がーの電気(でんき)を持(も)つ電子(でんし)の流(なが)れだとわかったが、向(む)きの決(き)め方(かた)は変(か)えずに使(つか)われている。

そのため、電子(でんし)はー極(きょく)から+極(きょく)に向(む)かって流(なが)れるのに、電流(でんりゅう)の向(む)きは+極(きょく)からー極(きょく)へ向(む)かうと決(き)められていて、2つの向(む)きはいつも逆(ぎゃく)になる。

放電(ほうでん)や陰極線(いんきょくせん)の実験(じっけん)のように、物質(ぶっしつ)から目(め)に見(み)えない粒子(りゅうし)や特別(とくべつ)な光(ひかり)が飛(と)び出(だ)す現象(げんしょう)の仲間(なかま)に、放射線(ほうしゃせん)がある。放射線(ほうしゃせん)は物(もの)を通(とお)り抜(ぬ)ける性質(せいしつ)を持(も)ち、医療(いりょう)や検査(けんさ)に利用(りよう)される一方(いっぽう)、扱(あつか)いには注意(ちゅうい)が必要(ひつよう)なエネルギーの高(たか)い粒子(りゅうし)や電磁波(でんじは)だ。

確認問題

問題 1 / 4たまった静電気(せいでんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)る現象(げんしょう)を何(なん)というか。

確認問題(解答用紙)

この問題を端末で解くための QR コード

スマホやタブレットで読み取ると、この問題をその場で解けます。

https://manazoo.com/science/static-electricity-and-current/?from=print#quiz

  1. たまった静電気(せいでんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)る現象(げんしょう)を何(なん)というか。

    • ◯ 反射(はんしゃ)
    • ◯ 共振(きょうしん)
    • ◯ 誘導(ゆうどう)
    • ◯ 放電(ほうでん)

    正解:放電
    たまった静電気(せいでんき)が一気(いっき)に流(なが)れ出(で)る現象(げんしょう)を放電(ほうでん)という。雷(かみなり)も放電(ほうでん)の一種(いっしゅ)。

  2. 静電気(せいでんき)で、同(おな)じ種類(しゅるい)の電気(でんき)どうしにはたらく力(ちから)はどれか。

    • ◯ 回転(かいてん)させる力(ちから)
    • ◯ はたらかない
    • ◯ 退(しりぞ)け合(あ)う力(ちから)
    • ◯ 引(ひ)き合(あ)う力(ちから)

    正解:退け合う力
    同(おな)じ種類(しゅるい)の電気(でんき)どうしは退(しりぞ)け合(あ)い、ちがう種類(しゅるい)どうしは引(ひ)き合(あ)う。

  3. 真空(しんくう)放電(ほうでん)管(かん)の中(なか)に見(み)える陰極線(いんきょくせん)(電子(でんし)線(せん))の正体(しょうたい)は何(なに)の流(なが)れか。

    • ◯ 電子(でんし)
    • ◯ 中性子(ちゅうせいし)
    • ◯ 光子(こうし)だけ
    • ◯ 陽子(ようし)

    正解:電子
    陰極線(いんきょくせん)は、ー極(きょく)から出(で)てくる電子(でんし)の流(なが)れ。磁石(じしゃく)を近(ちか)づけると進(すす)む向(む)きが曲(ま)がる。

  4. 電流(でんりゅう)の向(む)きと、電子(でんし)が流(なが)れる向(む)きの関係(かんけい)はどれか。

    • ◯ いつも同(おな)じ向(む)き
    • ◯ つねに垂直(すいちょく)
    • ◯ 電池(でんち)の種類(しゅるい)で決(き)まる
    • ◯ いつも逆(ぎゃく)向(む)き

    正解:いつも逆向き
    電流(でんりゅう)の向(む)きは+極(きょく)からー極(きょく)へ、電子(でんし)はー極(きょく)から+極(きょく)へ流(なが)れるので、2つの向(む)きはいつも逆(ぎゃく)になる。

単元のポイント

  • 静電気(せいでんき) 物(もの)をこすり合(あ)わせたときに物(もの)の表面(ひょうめん)にたまる電気(でんき)
  • 放電(ほうでん) たまった電気(でんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)ること
  • 電子(でんし) マイナスの電気(でんき)を持(も)つ小(ちい)さな粒(つぶ)。電流(でんりゅう)の正体(しょうたい)
  • 電流(でんりゅう)の向(む)き 電子(でんし)が流(なが)れる向(む)きと反対(はんたい)(+極(きょく)からー極(きょく))
問題を解く
単元のポイント
  • 静電気(せいでんき) 物(もの)をこすり合(あ)わせたときに物(もの)の表面(ひょうめん)にたまる電気(でんき)
  • 放電(ほうでん) たまった電気(でんき)が空気中(くうきちゅう)などを一気(いっき)に流(なが)れ出(で)ること
  • 電子(でんし) マイナスの電気(でんき)を持(も)つ小(ちい)さな粒(つぶ)。電流(でんりゅう)の正体(しょうたい)
  • 電流(でんりゅう)の向(む)き 電子(でんし)が流(なが)れる向(む)きと反対(はんたい)(+極(きょく)からー極(きょく))