2021年6月16日
今日の注目
今日は電気の仕組みについてです！
3分で読める本記事の構成は以下の通りです。
電気の仕組み
電気には必ずプラスとマイナスがあり、マイナスの電気、プラスの電気に分かれます。
ものをこすった時の摩擦でおきる静電気は人間がはじめて発見した電気で、静電気はマイナスの電気が移動することで起きます。電気が流れにくい素材ほど電気が移動しやすいんですね。
体にたまった電気が、金属などの電気を通す物体に触れた時、電気が移動して静電気が発生します。電気を逃がしてくれる水蒸気が大気中に少ないと、静電気は発生しやすくなるんですね。
雷が落ちる仕組み
雲の下の方にたまったマイナスの電気と地面にたまったプラスの電気がつながった時に、雷が落ちます。
空気は電気を通さないので、普段は雲と地面のあいだで電気が通ることはありません。でも、雲の中に電気が多くたまると、空気の中を電気が通ってしまい雷が落ちるのです。
鳥と電線
ビニールでおおわれて感電防止がされている電線に対し、高圧線はむき出しになっています。でも鳥は高圧線にとまっても、２本あるうちの１本にしか触らないので感電しません。
電気は抵抗の少ないところを流れる性質があり、電線は鳥の体より抵抗が少ないです。そのため１本の電線にとまっている場合は、電気は鳥の体を通らずに電線のみを流れるのです。
しかし鳥が２本の電線や電線と地面などに片足ずつとまると、新しい電気の流れ道ができて感電してしまいます。
家の電気はどうやってつくの？
発電所から，送電線を通って高い電圧で送られてきた電気は，一次変電所でまず電圧を下げられ大きな工場や鉄道会社へ送られます。
そして二次変電所でさらに電圧を下げて，中小工場やビルなどに送られます。
その後にさらに電圧を下げて各家庭へと送られるのです。
送電線は高い鉄塔でつながれることが多いですが、都市部などでは地中や海底に送電線を作ることもあります。
発電の仕組み
電線を巻いたコイルとコイルのあいだで磁石を回すと、電子が動いて電気がおこります。
発電の強さは電線をまく回数や磁石の強さ、磁石を回す速さに比例するので、原子力と火力発電では燃料を燃やして発生する蒸気を、水力発電では高い所から落ちる水を利用して羽根車を回して電気を作っているのです。
電力の難点
電気のエネルギーは電子の移動によるものなので、電気はためて保存することができません。
そのため、使われる電気の量と発電する量を同じにする必要があり、発電量の調整がされています。
電力を無駄にしないために、余った電気を使ってダムの水を下から上に事前に汲み上げておいて電気が必要なときに上から下におとして水力発電を行えるようにしたり工夫がされているんですね。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電は燃料が届かない宇宙での電源として最初に用いられました。
他の発電とは違い、半導体に光を当てると電子が光のエネルギーを吸収して動き出して電気が生まれる「光電効果」という仕組みで発電しています。
参考
