理科ラボ

物理基礎｜電気（1）静電気と電流

電流は「1 秒に通る電気の量」、動いているのは電子

物体が電気を帯びるのは、電子が移動するからです。電気の量は C（クーロン）で表し、1 秒間に通る電気の量が電流です。中学のふり返りから始めて、予想してから5つのステップで確かめよう。

ことばの準備

さきに知っておくこと

    ステップ1

    こすると、なぜ電気を帯びる？

    予想：ストローをティッシュでこすると、ストローが負（−）に帯電した。このとき、何が移動した？

    赤い＋＝正の電気（原子核）、青い−＝電子。電気素量 e ＝ 1.6×10⁻¹⁹ C。

    予想を選ぶと、ここで条件を変えられるようになります。

    公式

    この単元の式

    名前式ことばで言うと・単位
    電流I = q / t電流 ＝ 電気量 ÷ 時間単位 A ＝ C/s
    電気量q = It電気量 ＝ 電流 × 時間単位 C
    電子の数と電流I = Ne電流 ＝ 1 秒に通る電子の数 × 電気素量e ＝ 1.6×10⁻¹⁹ C

    電気量は e の整数倍。電子の数の計算では、10 の何乗かを落とさないように指数をていねいに計算する。

    重要語句

    この単元でおさえること

    確認問題へ問題ページへ →実験道具：回路づくり電池・電球・導線をつないで、電流の流れを調べよう →

    実験のあとに読む

    なぜ電流の向きと電子の向きは逆なのか

    何を比べる？

    こすって移る電子の数、余分な電子の数と電気量、2 秒間に通る電気量と電流、1 秒に通る電子の数と電流、電池の向きと電流・電子の向きを比べます。

    結果をどう考える？

    電流の向きは、電子が発見されるより前に「＋極から−極へ流れる」と決められました。あとで、金属の中で実際に動いているのは負の電子だと分かりましたが、約束はそのまま使われています。負の粒が右へ動くことは、正の電気が左へ動くことと同じ効果なので、計算上は困りません。

    まちがえやすい点・モデルの条件

    「電流 ＝ 電子の流れの向き」と考えるまちがいが多いです。電流の向きは ＋ → −、電子はその逆です。また、帯電で動くのは電子だけで、＋の電気（原子核）は動きません。

    制作：現役の理科教員 ／ 制作の考え方