電子について質問です

質問

電子ってある電源から出ると全て電源が吸収して電流が抵抗に仕事をするようなのですが、この仕事のエネルギーっていったいどこから来るのでしょうか？またその時電子はどんなことをしているのか考えてみたのですが、わからないので、教えていただけませんか？

回答No.4

アウストラロ ピテクス（@ngkdddjkk）

電験3種の取得はかれこれ10年前ですので、呆けてたらすみません。

電源のエネルギー(電圧)は、交流ならインダクタンスを介した自然エネルギーによって生み出され、直流(電池など)ならポテンシャルは化学的な結合エネルギー(電圧)によります。
電子は電源の電圧(電界)により加速(F=-qE)され、物質内の電子の平均自由行程ほどの距離で原子にぶつかり減速し、電界による加速…と繰り返します。

この原子に電子がぶつかった際、電子の減速エネルギーが原子の振動(=熱)エネルギーに変換されます。
抵抗である電圧が消費されるというのは、配線の銅よりも抵抗に高電界がかかるということから、電子の散乱に対して加速を十分してあげないと、電流が流れなくなってしまうからです。つまり、抵抗体では導体に比べて原子と電子の衝突が頻繁に起き、熱が発生しやすいということになります。(導体でもエネルギーのロスはある)

エネルギーはW=-∫Fdxである為、古典力学的に言うと衝突時の電子が衝突したことによる原子のずれの分だけ熱(エネルギー)が発生するということです。

お礼

なんとなくわかりました。ありがとうございました。

回答No.3

tanuki4u

電流が抵抗に仕事をするようなのですが
↓
電圧差によって移動した電子（あるいは電荷）の量を電流と言います。

回答No.2

tanuki4u

この仕事のエネルギーっていったいどこから来るのでしょうか？
↓
電源の「電圧差」

電源から出ると全て電源が吸収して
↓
つまり電圧差（電源の＋と－の差）の間を移動しているということ

電子はどんなことをしている
↓
電圧差を受けている

お礼

なんとなくですがわかりました。ありがとうございました。

回答No.1

noname#178987

詳しくは、電験三種の方の回答待ちに成りますが、、、、

一応、電子の、マイナスイオンが、少ない状態の時に隣の、電子に、動いていく状態が、電気が流れてる状態です。
かなり、難しいので私もどこまで、回答できるか自信が有りませんが、、、、、、
アルゴン等、+と、-の電子が、イコールの場合には、発生しません。
しかし、マイナスの、電子が、不足してる場合隣へ、また隣へ、また隣へ、、、、、、、、
これが、電子の流れです。
電気は、結構流れは、早そうで、実は、-電子の流れで、起きてるのです。

これを、昔の人は、+から、電気が、流れてると勝手に思ってました。
（今でも、そう思ってる人は多いと思います。）
結局、電気は、-から、流れる事が、解りました。
ただ、これは、直流の話です。
交流に成ると、話も変わります。
結局、家では１００Ｖと成ってますが、
実は、０Ｖを基準として
０～１００Ｖ
－１００～０Ｖ
で、落差が、１００Ｖだから、日本では、１００Ｖの、電圧なのです。
そして、たまに、大きなエアコンなら、２００Ｖ
が有りますが、それは、
-１００～+100Ｖだから、２００Ｖと、いう事に成ります。

御質問には、回答に成ってるでしょうか？
一応、第２種電気工事士の資格での精一杯の回答です。
一般家庭では単３と、いう電気が来てます。
工場、店舗では、三相２００Ｖの電気で契約と成ってます。

出来るだけ、解り易く書いたつもりですが
ご理解頂けたでしょうか？

お礼

ありがとうございました。