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。
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。
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、
鉛筆や消しゴムの中にだっているものなんだ。
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。
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。
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。
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、
違う電気同士は引かれ合うというものだったね。
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。
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。
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。
ここで電池と導線の全体を見てみると、
- プラス極に近い電子はプラス極に引かれる
- マイナス極に近い電子はマイナス極からはじかれる
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。
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。
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。
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。
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、
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。
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
