電気について、、、、、

質問

電気について質問なのですが、、、、
電位とは一体なんなのでしょうか？学校とかで一応習うのですがよくわかりません、静電気が起きた時に10000Vくらいの
電流が流れるのに、なぜ感電しないかと言うと"電位"が低いからと聞きました。

また電流の流れる向きは電子の流れるのと反対、と習うのですがこの理由も
わかりません、

次はは電荷についてです、たしかコンデンサのところで習うのですが
電荷とは電気の溜まっている量でしょうか？
どれもうろ覚えなのです、お願いします。

最後に電気と光の速さは同じなのでしょうか？
どれもうろ覚えなのです、お願いします。

回答No.8

ikkyu3 · ベストアンサー

正しい回答が、沢山出ていますので、気になったところのみ回答します。

＞電位とは一体なんなのでしょうか？
電位、電位差、電圧、起電力は、同じものです。
すでに回答が出ていますように、その使われる場面により使い分けています。

＞静電気が起きた時に10000Vくらいの 電流が流れるのに、なぜ感電しないかと言うと"電位"が低いからと聞きました。
この内容は、誤りがあります。
静電気といえども感電します。
ドアノブに触れたときやサッシに手を触れたときなどにビリッとくることがあるのが、それです。
１００００ボルトは、電位ですから低いとはいえません。むしろ高電圧ですね。
その時は、かなりのショックでしょう。
しかしビリッと感じた時は、もう静電気は、無くなっています。
ただ、上記の時の静電気は人体の方に溜まっていて触れたものを通じて地面に電流が流れるのです。これでもビリッと感じます。
このような時は別にして、１００００Ｖの静電気が大量にあるときに不用意に接触した時は、電位も高いことですし、最悪電流が心臓などを通過した時には、心臓の停止もありますから、静電気でも気をつけるよう、記憶に留めてください。
後の質問のコンデンサーなども大容量で電圧も高い時には、危険ですから気をつけましょう。

＞電流の流れる向きは電子の流れるのと反対、と習うのですがこの理由も
わかりません、
電流は、プラスからマイナスに流れると昔決めたのですが、その後、電流は電子の流れであり、電子はマイナスの電荷をもっていることがわかったからです。

回答No.9

KIT-SSA

導線中を流れる電子と光の速さは同じではありません。
桁違いに遅いです。

参考URLを見てください。

参考URL：

http://www.chuden.co.jp/e-museum/denkiarekore/child/junior/j0081.html

お礼

ありがとうございます。

回答No.7

tnt

電位は電気の圧力です。

水槽を真ん中で区切り、水の高さを変えて置き、
次にその仕切を外すと、水は同じ高さになるように流れますね。
このとき、流れようとする力が電圧、流れた水が電流に相当します。

で、静電気ですが、圧力はあるけれど、実際の電気がほとんど存在しない
ちょっと特殊な電気です。

圧力は、その電気が発生するときの環境で決まり（起電力と言います）ます。
普通、こうして発生した電気は導体を通じてすぐに流れ出してしまいます。
（これを動電気といいます。普通の電流のことです）
ですから、継続する起電力が必要で、発電なんて作業が発生します。

しかし、静電気の場合はこの流れ出す環境が無い、
乾燥した絶縁体が電気を帯びた（帯電といいます）現象です。
（導体も、完全に周囲と絶縁されれば、その周囲に対しては
　圧力を持ち、静電気を帯びます）
絶縁体ですから流れ出さないので、発電を続ける必要はありません。
ホンの少しの電気しかなくても
起電力の電圧がそのまま維持されるのです。

このため、高い電圧になるのですが、
実際には電気はホンの少ししかありませんから、
人体にはほとんど影響を与えません。
しかも、人体は導体ですから、人体の中には
あまり電圧が生じないんです。（冬場の人体は抵抗が高くなります）
高抵抗と低抵抗の直列回路の電圧計算を思い出して下さい。
感電しないのではなく、感電してもショックがほとんど無い
というのが正解です。

電子が－から＋に流れるのは、単に定義の問題です。
始めは、後に正孔と名付けられた電子の抜け穴の
動きを追跡していました。電子自体は－の電気ですから
正孔は＋に帯電しているように見えたのです。
（実際はこの＋の電気は陽子がもっていますが、自由陽子というものは
　存在しませんから、移動するのは正孔です）

電荷というのは、この電子の持っている電気量の事で
コンデンサは電気を貯めている。その量は
両端の電荷の量であるで正解です。

電気と光（電磁波）の早さですが、早さだけを見たら同じです。
ただし、同じ媒体を純粋に進む速度　という注意書きがつきます。

実際は「電気」というものの理想的な伝送路は
存在せず、常にどこかで寄り道をして
電荷を置いて、また戻してという作業をしながら進みます。
（つまり、ケーブルには必ず容量成分があるということです）
また、その作業を邪魔する成分もあります
（つまり、ケーブルには必ず抵抗成分があるということです）

これは、電磁波の方でも同様で、
たとえば共振型のアンテナを作るときには、必ずその材料によって
速度が変わる分だけ、アンテナの長さを修正する必要があります。

回答No.6

SCNK

電位とは電圧と同じと考えてよいでしょう。感電の程度に関係するのは寧ろ電流です。勿論感電は電流が小さくてもあるのですが、ダメージは電流が大きい場合大きくなります。
電圧は電流を起こす基になるものです。しかし電荷が流れる道がなければ流れる（つまり電流）ことはできません。この電荷が流れる道の細さが抵抗です。つまり抵抗が大きければ電圧が大きくても電流は小さくなります。
人間は電流を感じることはできても電圧を感じることはできません。まあ髪の毛が逆立てば別ですが。これは感電したことが分かるのは神経に電流が生じるからです。勿論電気による発熱も電流によって起こるものです。電流が大きければ感電時に大やけどを負います。
静電気があまり影響がないのは、通常溜まっている電荷が小さいこともあるでしょう。電荷の溜まっているものの容量が小さければ電圧は高くなります。しかし元の電荷が少ないので流れる電流も少ないわけです。つまり電荷は水、容量の大きなものが、例えば風呂桶、小さいのがコップとすれば、同じ１リットルの水を入れてもコップならあふれるほど水位（つまり電圧）が高くなりますが、風呂桶なら底に水が張る程度となるわけです。
電子はマイナスですが、これは反対方向にプラスの電荷が移動していることと同じです。便宜的にプラスの電荷が移動しているとして考えているわけです。
電気の速さですが、電荷の基となっている自由電子は、本来、原子の間では光速ではないのですが、大変早い速度で運動しています。しかし原子にすぐ捕捉されてしまい、千鳥足で進むので金属などの中を進むときの平均的な速度はカタツムリなみになっています。ところで電気が進むとは電圧の変化が伝わることを言います。つまり影響だけが伝わることであり、電子そのものが動くわけではありません。電子はマイナスの電位を持っていて互いに反発しています。電線の一方方向から電圧が上がると、反発しあっている電子が隣の電子を押します。この影響が伝わる速度は、ほぼ光速になります。

回答No.5

denden_kei

>静電気が起きた時に10000Vくらいの電流が流れるのに、なぜ感電しないかと言うと"電位"が低いからと聞きました。

感電はしていますが危害があるほどではない、ということだと思います。
ここで、なぜか、というと、人体に加わるエネルギーがかなり小さいため、流れる「時間」が非常に短いから、というのが正確なところだと思います。

電気的には、高い電圧で充電されている、非常に容量の小さなコンデンサで感電したものといえますので、ピーク電流は決して小さくないような気がします。

回答No.4

acacia7

電位について
電位というのは一般的に、どこかを基準にして、
電気的なポテンシャルとして「電位差」の形で利用するものです。
電流はある断面を通る電荷の量を単位時間あたりに示したものです。
ですので、電流は[A（アンペア）]という単位で示しこれは「C／s」と等価です。

で、静電気で感電しないのは「電位が低い」のではなく
「電流が小さいから」です。
「静電気が起きた時の１０００Vくらい」というのが
帯電したものと体の間の「電位差」のことです。

電流は電荷の移動量を示したものですので、＋の電荷を持つものが
流れる方向にで電流量は正になります。
これに対し、電子がキャリアーの場合、
電子はーの電荷を持つので電流量は逆向きになってしまうのです。

電荷は電気のたまっている量と考えて差し支えないです。
電流は電子以外のキャリアーを持つ場合があるので
電子（ー）の量や、陽子（＋）の量などの差し引きした合計になります。

電気と光の早さについてですが、
電気の速さを電荷の移動速度とするならば、
電気の速さは全然遅いです。

電磁波と電気は全然話しが違うので御注意ください。
光は電磁波の一種ですので、同じ速度というより同じものです。
電磁波が到達しても電荷は移動しませんので、電流ではありません。

回答No.3

RYO-shura

電位とは、その点の基準点との電圧の差のことです。

電流の流れる向きと電子の動く方向が逆なのは・・というのは、arumagiro殿と同じです。

電荷は、あるところにたまった電気の量のことで間違いないです。

電気と光の速さは同じか。
これは、電気をどれととるかによってですが、導体内に流れる電流などの場合は違います。
導体の材質によって変わってくるので。

というところです。

回答No.2

eratos

電位とは、電気的なポテンシャルの高さです。
電圧というのは－側からみた＋側の電位の高さをいいます
ですので、直流１００Ｖといったときには、
－側と＋側には１００Ｖの電位差があるということになります。
ですので、10000Vの電流が流れるというのは、ちょっと表現が違います
10000Vの電位差があるもしくは電圧がかかっているのに
流れる電流（単位はＡです）が非常に小さいために、
静電気で感電死することはないのです。

また、電流は＋極から－極に向かって＋の電荷が運動すると決められています。
しかし、実際は－極から＋極に向かって－の電荷を帯びた電子が移動するため、
電流と電子の流れは逆ということになります。
しかし、向きは逆ですが電荷の符号も逆なので、
電気的に同じ事を表していると言えます。

話が前後してしまいますが、電荷とはＣ（クーロン）で表されます
これは、○Ｃの電気を帯びた電気の固まりを表しています。
この電気の固まりは、質量がないとしています、
このへんが電子とちょっと違うところです（電子には質量があります）

最後に、電気と光の早さは一緒です

回答No.1

arumagiro

電位に関してはちょっと説明が思いつきませんが、静電気に関しては、電圧が高いのですが、流れる電流が微弱なので、感電と感じない場合が多いと思います。
（厳密には感電してはいるのですが）

電流の流れる向きは、プラスからマイナス方向ですが、実際電荷はマイナス側から、プラス側へと移動します。
電流の向きに関しては逆ではあるのですが、こちらは電荷などが発見される前に、決められて世界的に普及してしまたので、いまさら変更できないと言う事だったと記憶しています。

＞最後に電気と光の速さは同じなのでしょうか？
確かに光の進む速度と、電気の伝わる速度は同じです。
（どちらも光速という事でしょうか）
ですが、進むというのと伝わるというところが、ちょっとややこしいところでしょうか。

お礼

ありがとうございます。