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電流について質問です。
電流について質問です。 電流の正体は金属の中の自由電子の流れと、授業で習いました。 ここから 電流は＋極から－極 電子の流れは－極から＋極 ということに疑問を感じました。 それは、電流の正体は自由電子の流れということならば、 電流の流れも電子の流れと同じ－極から＋極ではないのでしょうか？ 分かる方、教えてください。 宜しくお願い致します。
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電流は、狭義では荷電粒子の流れのことです。 電気工学的には、電子の流れと逆向きが電流の向きと定義されています。 単純に言えば、電子は負電荷の粒子ですが、それが右から左へ移動するという現象は、それと対になる正電荷の粒子（いわゆる正孔(ホール)）が左から右へ移動するという現象と同等ですので、正電荷の移動方向を電流としています。 ついでに言えば、カミナリというのは大気の絶縁が破壊されて加速度的に自由電子が増えることで過渡的に大電流が発生する放電現象です。 また、導体が超伝導状態になったときにも自由電子は存在します。 自由電子のない物質は絶縁体（または半導体）で、物質内を電子が移動することはありません。 （非常に高い電圧を加えて絶縁を強制的に破壊し、自由電子を生み出すことはできます）
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- apple-man
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＞電流の正体は金属の中の自由電子の流れと、授業で習いました。 ＞電流の正体は自由電子の流れということならば、 それは自由電子が存在する金属の中だけ限定の話で、 電気という概念はもっと広いんです。カミナリも 電気が流れますが、自由電子の移動はありません。 電気は電流という流れによって運ばれているという考え方が １８世紀に生まれました。その後、１００年くらいして 電子の存在が予言され、それが確認されたのが ２０世紀で、その後も徐々に電気に関する研究が 進んで完成した理論になっていないので、電流と電子という考え方は いろいろ矛盾があるのに、学校の勉強では話を簡単に するために、電流は自由電子の流れであると無理やり くっつけているんです。 そういった事情があると頭において頂いて・・・ まず電流の向きですが、これは静電気の放電現象を もとに考えられた概念です。一人の人がガラスの棒を布 でこすって、もう一人の人のほうに向けると、 ガラス棒から放電が起こる（いわゆる静電気による パチパチってやつっです。）ので、ガラスのほうに 電気が貯まる性質があると思われたんです。 つまり電気的に「プラス」だと。 放電というのは、空気中のガスの分子中の電子の 移動によって起こる、プラズマという状態から 発生する発光現象で、このプラズマを引き起こして いたのは、布に電子を奪われ、帯電していた ガラスが引き起こしたもので、電子は空気中から ガラスへ移動していましたが、発光はガラスから 空気中に発生しているように見えたので、 後から考えると勘違いだったんです。 ところがガラスの持つ性質のほうが プラスという基準で１９世紀までの 工業製品や測定器ができてしまったので、 後から金属の中では電子の移動が電気を 運んでいるとはっきりしても、訂正すると 混乱するので、そのままになったんです。 今現在は、そもそも電流といった流れその ものが無いことがはっきりしています。 また、電流の正体は金属の中の自由電子の流れと いうのも正確ではありません。 先生に、金属を冷やして、「超電導」と いう状態になったとき、自由電子はなくなると 本に書いてあったが、どうして電流が流れるのか？ と聞いて見て下さい。 半導体では、「ホール」というプラスの電気を もったものが電気を運んでいるそうだが、 これなら、電流の方向と、電気を運んで いるものが流れる向きが一致するのでは？ なんて質問もいいかも。
電流というのは常識でイメージしやすいように考えられたいわばヴァーチャルなもので、水の流れなどと同様に高い場所(プラス）から低いところ(マイナス）へ流れるものと決めたのです。その本質は仰るように電子の流れ(動き）なのですが、電子がマイナスの電荷を持っているので電流と逆向きなのです。これは後から分かったことだと思います。 ちなみに、電流は導体における電子の全体の動きをいうので、個々の電子の流れそのものではありません。
- Saturn5
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１８世紀にボルタやアンペールが電池を使って実験をしました。 そのときに、亜鉛と銅を使った電池（ボルタ電池）では 銅が正極で亜鉛が負極と決めたのです。 後に、電子が発見されて負極から正極に移動していることが わかったのですが、正負を変えると影響が大きいので、 電流は＋から－に流れるが、電子は－の電荷をもち、 それが－から＋に流れると定められました。
