電気の性質

電気って、一見すると目に見えない不思議な力。でも、実はちゃんとしたルールや特徴があるんです。このページではそんな電気の性質について、「電気の基本的なふるまい」「電気の持つ力」「電気と物質の関係」という3つの切り口からわかりやすく解説していきます！

電気はプラスとマイナスでできている

正負の電荷と電場の関係図
正電荷と負電荷の周囲に形成される電場の方向を示した図解

出典：Title『VFPt_charges_plus_minus』-Photo by Geek3 /GNU Free Documentation License,Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0より

まず押さえておきたいのが、電気には「プラス」と「マイナス」があるってこと。これは中学校で習うかもしれないけど、実はかなり大事なポイントなんです。

プラスの電気を持つのが「陽子」、マイナスの電気を持つのが「電子」。これらが物質の中でうまくバランスを取って存在しているときは、電気的に「中性」ってことになります。

で、このバランスがちょっと崩れて電子が移動したりすると、電気が生まれる。これが静電気だったり、電流だったりするんですね。

しかも同じ電気同士は反発して、異なる電気同士は引き合うという性質もあります。これがいわゆるクーロン力ってやつ。磁石と似てるけど、こっちは電気の話です。

電気は力を生み出すエネルギー

ムルガブ川水力発電所の発電機室（1911年）
ハンガリー・ブダペスト製の交流発電機が設置された、ムルガブ川沿いの水力発電所内部の様子

出典：Photo by Sergei Prokudin-Gorskii / Public domainより

電気のもう一つの大きな性質は、「力を生み出すエネルギー」ってこと。つまり、電気が流れることでいろんな現象が起こせるんです。

たとえばジュール熱。これは、電流が抵抗のあるものを流れるときに生まれる熱。電気ストーブやトースター、あれは全部この仕組みで温かくなってるんですよ。

あとはモーター。電流を流すとコイルが磁石に反応して回転しますよね。これが冷蔵庫や扇風機、自動車なんかを動かしているエネルギーになってるわけです。

電磁誘導っていう仕組みもあって、これは磁石を動かすことで電流が生まれるという逆の現象。発電機なんかはこれを使って電気を作っています。

つまり、電気って「使う」こともできるし、「作る」こともできる、めちゃくちゃ便利でパワフルなエネルギーなんですね。

電気は物質によって流れ方が変わる

そして最後に注目したいのが、「電気はどんなものでも流れるわけじゃない」ってこと。

電気をよく通す物質のことを導体っていいます。代表的なのは金属、特に銅や銀はすっごく電気を通しやすい。だから電線にもよく使われるんですね。

逆に、電気を通さないものは絶縁体。ゴムやプラスチック、ガラス、空気なんかがそう。これらは電気の流れを止めてくれるので、安全対策に欠かせない素材です。

ちなみに、人の体も水分が多いから電気をよく通します。だから感電すると危ないんですね。乾いた手よりも濡れた手でコンセントを触るのが危険なのもこのせいです。