電気の応用例

冷蔵庫で食べ物を冷やしたり、スマホで動画を見たり、電車でスーッと移動できたり…。これってぜ〜んぶ、電気がいろんな形で使われているからこそできることなんです！

でも「電気って流れてるだけじゃないの？」って思うかもしれませんよね。じつは、電気は“エネルギー”としてだけじゃなく、情報や動きをコントロールするためにも応用されているんです。

このページでは、暮らしの中にあふれている「電気の応用例」を、身近な例からちょっと未来っぽい話までわかりやすく紹介していきます！

ジュール熱：電気であったか〜く！

カーボンヒーター
ジュール熱を利用して暖房する赤外線ヒーターの一種

出典：Title『Carbon_heater』-Photo by aquila2664 /GNU Free Documentation License, Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0より

ジュール熱っていうのは、電気が流れることで物質が熱を持つ現象のこと。つまり、電気が通るとその道すじ（電線や金属）がだんだん熱くなるってわけ。これ、簡単な仕組みだけど、実はめちゃくちゃ便利なんです！

たとえば寒い季節になると出番が増える電気ストーブや電気毛布、朝の時短に大助かりな電気ケトルなんかは、全部このジュール熱の働きをうま〜く利用してるんですよ。

• 電気ストーブ：中にあるコイル状の金属（ニクロム線など）に電気を流すと、その部分が赤くなるほど熱くなって、周りをあたためてくれる。シンプルだけど効果バツグン！
• 電気ケトル：底の部分にある金属プレートに電気を流して、ジュール熱で一気に加熱。水がゴボゴボ沸騰するまであっという間！
• 電気毛布：繊維の中に細〜い電熱線が通っていて、そこに電気を流すことでじんわりポカポカしたぬくもりを生み出す。寝るときのお供に最高ですよね。
• アイロン：衣類をピシッと仕上げるアイロンの熱も、ジュール熱で温められた金属プレートによるもの。しわくちゃの服も、これでシャキッと！

目には見えない電気が、触れると「あったかい」に変わるって、ちょっと不思議でおもしろいですよね♪
電気って、光ったり動かしたりするだけじゃなくて、こんなふうに「ぬくもり」にもなるなんて、本当に万能！

電気分解：水を電気でバラバラに！？

電解銅精製装置の模式図
電気分解を利用して銅を精製する装置の構造図

出典：Public domainより

電気分解っていうのは、電気の力で物質をバラバラに分解する現象のことなんです。ふだんはくっついている物質同士を、電気の力で「はい、君たち一旦別れてね〜」って分けちゃう感じですね。

代表的なのが、理科の授業でもおなじみの「水の電気分解」。水に電極を入れて電気を流すと、なんと水素と酸素という2つの気体に分かれちゃうんです！水って見た目はただの透明な液体だけど、H₂O＝水素2つ＋酸素1つからできているから、電気を使ってそれを「H」と「O」に分解できるってわけ。

電気分解の利用例

これ、単なる実験で終わらないんですよ。たとえば分解して得られた水素はクリーンエネルギーとして注目されてるし、酸素は医療や工業の現場で大活躍。電気分解って、実は未来の技術とも深〜く関係してるんです。

それだけじゃなくて、他にも金属を取り出すときや、ピカピカに仕上げるメッキ加工にも使われているんですよ。スマホの部品やアクセサリー、さらには電子機器の基板なんかにも、電気分解の技術がしっかり使われてるんです。

目に見えない電気が、分子レベルで物を分けたり作ったりできるって、なんだかSFっぽくてワクワクしますよね！

モーターと発電機：動きを生み出す・取り出す

電動モーターの作動原理図
電動モーターの基本的な作動原理を示す図解

出典：Photo by K.Venkataramana / Wikimedia Commons CC BY-SA 4.0より

電動自転車や洗濯機がグルグル動くのは、ズバリモーターの力によるもの。モーターが回ることでタイヤが回転したり、洗濯槽がグルグル回ったりして、私たちの生活を便利にしてくれてるんですね。

逆に、風力発電や水力発電で電気を生み出しているのは、発電機。風で羽根が回ったり、水の流れでタービンが回ったりすることで、そこから電気が生まれる仕組みになっています。

モーターと発電機の関係

実はこのモーターと発電機って、仕組みとしては“ほぼ逆”なんです！

ざっくりいうと…

• モーター：電気を流すと中のコイルに力が働いて回転する（電気→動き）
• 発電機：中のコイルや磁石を回すことで電気が生まれる（動き→電気）

つまり、「動き」と「電気」は、お互いに入れ替えができるんですね。これは、電磁誘導や電磁力といった原理を使った、とても基本的で重要な仕組みなんです。

たとえば、エスカレーターや電車に使われている回生ブレーキも、この仕組みを応用していて、止まるときの運動エネルギーを逆に電気として回収してるんですよ！

この“電気↔動き”の変換こそが、いろんな機械の心臓部。わたしたちの生活が快適なのは、こうした目に見えない技術がしっかり支えてくれてるからなんですね〜！

電子制御：スマホも信号も電気でピッ！

電気は情報のやりとりにも欠かせない存在なんです。
たとえばスマホでアプリを開いたり、冷蔵庫が自動で温度を調整したり、信号機がちゃんと時間通りに切り替わったり…。
これ、全部電子制御という仕組みで動いてるんですよ！

電子制御の仕組み

電子制御っていうのは、ざっくり言うと「電気の信号で機械に命令を出す」こと。つまり、人間の代わりに電気が頭脳の役割をして、いろんな判断や操作を自動でやってくれてるんです。

その中心にあるのが、マイコンと呼ばれる超小型のコンピュータ。家電製品や自動車、エアコン、エレベーターなど、あらゆるものの中にこっそり入っていて、電気の信号を読み取って「今は冷やす！」「ここで止まる！」「次の画面を表示！」なんて命令を出してくれてます。

たとえばスマホをタップするだけでアプリが開くのも、内部でマイコンが「指が触れた！」→「起動せよ！」って判断してるからなんです。すごいでしょ？

こうして電気が“操作の言葉”として使われることで、私たちはいろんな機械とスムーズにやりとりができてるんですね〜。ほんと、電気ってしゃべれるんじゃないかって思うくらい働き者です！