電気の妖怪~不思議に満ちたエネルギーの正体を探る~

電気の正体

身近なのに謎が多い「電気」。雷から家電、脳の働きまで──見えないエネルギーの正体を基本から科学的に解き明かすブログ。目に見えず、触れられず、しかし確かに世界を動かす・・・そんな妖怪のような力の全貌を伝えます。エネルギーの正体を学びながら、科学の面白さを発見しましょう!

電気とは何か…正体を探ってみよう

電気というのは、カンタンに言えば電子(でんし)っていう小さな粒が動くことで生まれるエネルギーなんです。


でも、電子って言われてもピンとこないですよね…。


電子っていうのは、物質の中にぎっしりつまってる原子(げんし)っていう超ちっちゃい粒の、さらに外側をグルグル回ってる、さらにさらにちっちゃ〜い粒!


その電子が、ひとつの場所から別の場所へ動くとき、「電流」っていう形で力が生まれるんです。


原子の最初の3つの電子殻を示す図

原子の最初の3つの電子殻を示した図で、電子の配置を視覚的に理解するのに役立ちます。

出典:MrScienceGuy / Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0より



この「電子の動き=電流」、つまりこれこそが私たちが電気として感じているものなんですね。


たとえば、電池の中では、電子がプラスからマイナスへ向かって動いています。
これを導線でつないであげると、電子たちはズラーッと列になって、目的地(たとえば電球)に向かって一斉に流れ出す。


そうすると、電球のフィラメントに電子がぶつかって熱が出て、ピカッと光る!


――これが「電気で光る」ってことなんです!


電気にはどんな性質があるの?

さてさて、電気には大きく分けていくつかの「顔」があります。


  • 電流:電子が動いて生まれる力。これが家電を動かしたり、モーターを回したりする!
  • 電圧:電子を動かそうとする「押す力」みたいなもの。坂道の傾きと似てる!
  • 抵抗:電子の動きを邪魔する性質。モノによって電子の通りやすさがぜんぜん違う!
  • 静電気:電子がたまった状態。動かないけど、バチッと放電したりする!


これらが組み合わさって、いろんな現象やエネルギーに変わっていくわけです。


たとえば、電線の中をスイスイ流れていく電子たちを、水道の水の流れにたとえることもできますよ。


電圧=水の高さ(重力の押す力)電流=水の流れの量抵抗=狭い水道管みたいな感じです。


だから、太い電線ならたくさん電気が流れるし、細かったり抵抗が大きい素材だと、電気は流れにくい。


オームの法則を示す電圧-電流グラフ

オームの法則を視覚的に示すグラフで、青い線がオーム抵抗、赤い線が非オーム抵抗、黄色い線が半導体の特性を表しています。

出典:Title『Ohms_Law_graph』-by Wolfmankurd /GNU Free Documentation License,Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0より


電気はどこに使われているの?

「電気のチカラ」って、今や生活のすみずみまで入りこんでますよね。


身の回りのほとんどすべての便利さが、電気の上に成り立ってると言っても過言じゃないです!


  • 家庭の中:冷蔵庫、電子レンジ、スマホ、エアコン、照明、洗濯機…
  • 外で使うもの:電車、電気自動車、信号機、街灯、自販機…
  • インターネット:サーバーやWi-Fiも、全部電気で動いてる!
  • 工場や病院:ロボットアームやMRI、手術機器なんかも電気の力!
  • 自然界:雷、電気ウナギ、脳や心臓の信号(=生体電流)など


さらに、最近では再生可能エネルギーとして、太陽光・風力・水力から電気をつくる技術も進んできています。


ランドラボに設置された太陽光発電パネル

太陽光発電パネルが設置されたランドラボで、地元の電力を使用して園芸用具、センサー、カメラ、水ポンプなどを運用している。

出典:AcornToOak / Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0より


「電気=ただのコンセントから出てくるもの」じゃなくて、宇宙規模の力にも関わってるような、すご〜くスケールの大きな存在なんですね。

 


電気って、「使えるか使えないか」だけじゃなくて、とてつもない深さと広がりを持った存在なんです。


  • 目には見えないけど、確かにそこにいて
  • 手に取れないけど、私たちの暮らしを支えてくれていて
  • そしてまだまだ、わからないことだらけの「不思議なやつ」


それが、電気という「現代の妖怪」なんじゃないかなって思うんです。



このサイト「電気の妖怪」では、そんな電気にまつわるあれこれを、これからどんどん紹介していきます。


ちょっと理科っぽい話から、思わず「へぇ~!」ってなる雑学、そして世界中の伝承や神話まで。


「電気」というフィルターを通して見える世界を、もっともっと面白く!


もっともっと身近に感じてもらえるように、たっぷり発信していきますね。


電気には、まだ誰も知らない“顔”がたくさんあるんです。
それを一緒に見つけていけたら最高じゃないですか!


オッス!オレ雷神!


電気のことならなんでも知ってるぜ!


なにせ雷ってのはよォ、電気のド派手なショータイムみてぇなモンだからな!


オレ様の本気を見りゃ、電気のヤベェ威力も、不思議さも、一発でわかるってワケよ!


この城じゃあ、その電気のナゾやヒミツを、オレ様がドカンとぶちまけていくからよォ!


「フツーの勉強」って感じじゃなくて、ワクワクしながら読み進めてるうちに、気づいたら電気博士になってる…そんな場所にしてやっから、楽しみにしとけよなッ!