発電機 この場合どおなりますか？

文系出身　物理ド素人です。
中学、高校では　電気というのは電子の流れである　と習いました。
で、思ったのですが
太陽や惑星から充分に離れた宇宙空間で　発電機（コイルと磁石等）で発電をして　流れた電子を宇宙空間に打ち出し続けたら　やがては　発電機に集まる「自由電子」は無くなり　発電出来なくなる
というコトで良いのでしょうか？

質問者からの補足コメント

• 皆様のお陰で、私には大変有意義な質問と成りました。
  特にpuyo3155様の御回答により長年の疑問が解決したのは、望外の収穫でした。
  しかしながら、puyo3155様の御回答をベストアンサーとするのは「電子を打ち出し続けると~」の質問に御回答頂いた皆様に失礼と考えますし、頂いた御回答は甲乙付け難く思います。
  よって　今回はベストアンサーを選ばずに質問を締め切らせて頂きます。
  ご容赦願えれば幸いです。
  御投稿頂いた皆様に　厚く御礼申しあげます。

    補足日時：2022/02/21 16:25

No.11 回答者： konjii 回答日時： 2022/02/18 12:00

電力屋さんが発電して各家庭に送った電子は地球を経由して回収しているので、いつまでも発電できます。

電子を宇宙空間に打ち出し続けたら　やがては　発電機に集まる「自由電子」は無くなり　発電出来なくなるというコトで良ろしいです。

この回答へのお礼

御投稿　有り難う御座います。
現実的な問題は棚上げして、ムリクリやったとしたら　そうなるというコトですね。

お礼日時：2022/02/18 17:19

No.10 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/02/18 10:20

あれ、ちょっと話が不穏な方向に？

発電機の起電力を電子銃(陰極線管)に与えれば、電子を
放出できます。ただ、電子を回収しないと、電子銃が
帯電するので、対抗して電圧を上げないと
動かなくなるということ。

電子1兆粒(0.16 μC)程度だったら簡単に打ち出せますよ(^^;

この回答へのお礼

御投稿　有り難う御座います。
とりあえず　方法は有る　というコトですね。
素人の思い付きに回答頂き　お礼申しあげます。

お礼日時：2022/02/18 12:36

No.9 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/02/17 21:56

＞「そもそも　電気って何よ？　電線には何が流れてるんだ？」という疑問は　漠然としたまま　長年もってまして　素人なりに書籍やネットで調べてみてるんですが　「電気力線云々の解説」というようなモノは有っても「コレを電気と言う」というような結論には　辿り着けないままでした。

そうですね。それは無理もありません。電気とは総称です。電子の動き、電磁波、電磁相互作用など。何が電気か？という定義はありません。

そのなかで、一番の実態はなにかといえば電磁波です。波長が短いものは光ですね。X線、可視光、赤外線、紫外線、TV、ラジオ、通信、携帯電話、これら全部電磁波です。これらは、古典論でいえば、マクスウェルの方程式で完全に記述されます。

・磁場が変化すると、電場が生じる。
・電場の変化または、電流によって、磁場が生じる。
・電場は、電荷によって発生する。
・磁束は保存される。磁力線に終わりも始まりもない。

これだけの原理で、世の中ありとあらゆるところに電磁波や光があふれる。実は私達の体を作っているもの。金属その他物質を作っているのも、この電磁波と関係した電磁相互作用です。これがなければ、この世は存在しません。

太陽のエネルギーが地球まで届くように、電磁波はエネルギーを運び、何もない空間を、永遠に飛び続ける波です。またミクロに見ると、光子という、電磁相互作用を生み出す素粒子でもあります。

これが電気の実態です。

空間では自由に飛び回る電磁波は、金属（電線）があると、まるでレールが敷かれた上を、電車が走るように、電線を伝わります。そのとき、電子が動くというだけで、電子は電気の主役ではありません。先に電磁波があり、物質のなかでは、電流にもなるってだけなのです。

人間は、先に電流を発見し、その振動をアンテナを通じて空間に放って、電磁波を発見したので、英語ではワイアレス（電線がなくても飛ぶ）といいますが、実態は逆でなのです。先に電磁波があって、それが物質に捕獲されたのが電流です。

発電機は、電磁相互作用で生み出された電気エネルギーを、すぐさま電線に閉じ込めて、送付する機械ってことですね。

この回答へのお礼

おお！　有り難うございます。
無知過ぎて　あさっての方向から始めた本質問ですが　正に　こういうコトが知りたかったんです。
誠に　有り難う御座います。

お礼日時：2022/02/17 22:18

No.8 回答者： isoworld 回答日時： 2022/02/17 10:11

電流と言う観点で見ると、流れ出た電流はすべて元に戻ります。

電流は流れ出たまま元に戻らない、ってことはないんです。これを閉ループと言います。電流は閉ループを成しています。
もし元に戻れないことがあれば、そこには電流は流れ出ません。

この回答へのお礼

御投稿　有り難うございます。
「電流が電子の流れ　で有るなら　こういう場合はどうなるんだ？」という疑問が今回の質問のスタートだったのですが　
そのスタートが間違っていたようですね
。

お礼日時：2022/02/17 18:08

No.7 回答者： puyo3155 回答日時： 2022/02/17 00:20

＞中学、高校では　電気というのは電子の流れである　と習いました。

で、思ったのですが

勘違いですね。電流は電子の流れですが、発電のエネルギーは、別に電子が生み出されるわけでも放出されるわけでもありません。

＞端折って言えば、発電機を動かす何らかのエネルギーが転化して、金属の中の電子が揺れるだけです。そして、電気のエネルギーは、電磁波のような形で電線をガイドとして伝わります。電子は一粒もなくなりません。

この回答へのお礼

御投稿　有り難うございます。
「そもそも　電気って何よ？　電線には何が流れてるんだ？」という疑問は　漠然としたまま　長年もってまして　素人なりに書籍やネットで調べてみてるんですが　「電気力線云々の解説」というようなモノは有っても「コレを電気と言う」というような結論には　辿り着けないままでした。
電子という「モノ」の動きであれば　なんか辻褄が合わ無いように感じてました。
やはり　モノでは無く「エネルギー」なんですね。　　
これで　スッキリしました。

お礼日時：2022/02/17 11:39

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/02/16 20:26

因みに半径1mの金属球には数百万Cの電荷が含まれてます。

その一億分の一出さえ放出は容易では有りません。

隼などで使われている、陽イオンの原子核を電気的に
加速して噴射する、イオンロケットエンジンでは
陽イオンに電子を混ぜてから噴射してます(^_^;)

この回答へのお礼

再投稿　有り難うございます。
隼の知識まで添えて頂き　御礼申しあげます。
ふとした思い付き故　電子を打ち出す（放出する）大変さ等　全く思慮外でした。
大変　参考になりました。

お礼日時：2022/02/16 20:47

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/02/16 17:38

電子を殆ど放出出来ずに直ぐに止まります。

発電機を半径1mの金属球として電位を計算すると
たったの1C の電子を放出しただけで、発電機の電位は
9０億ボルトにもなります。

放出した電子は強力な電場で直ぐに戻ってきてしまうでしょう。

電荷の正負のバランスをほんの僅か偏らせるだけでも
途方もない電圧とエネルギーが必要なのです。

この回答へのお礼

御投稿　有り難うございます。
計算までして頂き　恐縮です。
前提の「電子を彼方へ放出し続ける」自体が不可能　ということですね。

お礼日時：2022/02/16 18:49

No.4 回答者： endlessriver 回答日時： 2022/02/16 14:53

よく読んでください。

系内の発電と系からの電子の打ち出しは全く
別のことです。

発電はどれだけでもできます。

この回答へのお礼

再投稿　有り難うございます。
先の御投稿を読んで　考えてみます。

お礼日時：2022/02/16 18:39

No.3 回答者： endlessriver 回答日時： 2022/02/16 11:39

全然違います。

発電と系から電子を打ち出すことは全く別のことです。
系から電子を打ち出すには、物質界面の仕事関数以上の電界を加える
必要があります。

この電界は発電した起電力による電圧を利用することができます。電
子が系から打ち出されると系は＋に帯電し、すぐ、電子を打ち出せな
くなります。

ただ、打ち出した電子を回収し、系に戻せば循環系が出来上がります。

この回答へのお礼

「打ち出した電子を回収」しなければ
発電機は発電しなくなる
と　いうことですね。
No2様の御投稿と合わせれば
理論上は発電しなくなるが、実際には　自由電子を遮蔽することは無理
という解釈をしました。
御投稿　有り難うございました。

お礼日時：2022/02/16 13:59

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2022/02/16 11:21

電子がいなくなれば、そこに「正電荷の穴」ができるので、どこからともなく「電子」が吸い寄せられてきます。

「正電荷」と「負電荷（電子）」には「引力」が働きますからね。

「発電する」とは、外部から仕事をして（エネルギーを加えて）「くっついた電子と正電荷（原子核です）とを無理やり引き離す」ということですから、その電子が何らかの仕事をしてエネルギーを失えば、安住の地である正電荷（原子核）に吸い寄せられてそこに落ち着きます。（ただし「元の原子核」ではない。というか「電子」は区別できない）
世の中、一部のローカルには多少の「格差」が生じますが（発電などでエネルギーを偏在化させるのものその一つ）、少し広く見れば「ならせばゼロ」「合計ゼロ（ゼロサム）」になるのです。

「電子は天下のまわりもの」なので、宇宙のどこにでもうじゃうじゃ存在します。「自由電子がなくなる」などを考える必要もないし、そうなることもあり得ません。

この回答へのお礼

御投稿　有り難うございました。
自由電子が集まら無い場所という設定が無理が有る　というコトですね。

お礼日時：2022/02/16 11:36