金属が導体であるのは、その結晶に自由電子が生じるからだそうですが、液体の状態でも電流はながれるのでしょうか?
それとも、液体でも結晶なのでしょうか??
(高温で抵抗が大きくなるというのは予想できるのですが、別問題ですよね。)
また、水銀はどうなるのでしょう?

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (3件)

純金属や合金を融かしたものでは(液体金属)電流が流れます.


大体,金属ということを特徴づけることの一つが導電性ということですね.
液体金属の電気抵抗率は 10^(-6)~10^(-7) [Ω・m] のあたりで,
通常の金属と同程度です.

二人の方が述べられている水銀は常温で液体である唯一の金属元素です
(常温で液体である元素は他に臭素しかありませんが).
インジウムとガリウムの合金は融点が室温より低く(値は忘れました),
それら2つの金属を接触させると,そこのところから融けて液体になっていきます.

daraberu さんが書かれている Bi は半金属,Ge (Si も)は真性半導体ですが,
どれも融解させると金属的になります.

電子の移動による電気伝導が生ずるためには
(1) 分子内に束縛されずに結晶(あるいは液体)全体に広がった自由電子が存在すること.
(2) その自由電子が電流を運べる状況にあること
この2つが条件です.

例えば NaCl みたいなものですと,
電子は NaCl 分子に強く束縛されていてほとんど動けませんから,
(1)が満たされません.

Ge では,自由電子(本当はこの用語の使い方は正確さを欠きますが...)が存在しますが,
この自由電子が電子の抜けた後の正イオン(周期的に並んでいる)の影響を受けます.
この影響によって,電子の取りうるエネルギーに制限が生じ,
「こういうエネルギーの電子はありえません」というようなことになります.
半導体のバンド構造などといわれるのはこういうことです.
で,不幸にして(?),電流を運ぶのに「ありえないエネルギーの電子」が
必要な状況ですと,電流がほとんど流れません.
外からちょっと不純物を入れてやって状況を少し変えますと,
電流が流れるようになります.
純粋にした Si にちょっと不純物を入れて...,などの半導体の話はこういうことです.

さて,液体にしましても自由電子が存在するかどうかにはほとんど影響はありません.
つまり,条件(1)は結晶か液体かにあまり関係ありません.
ところが,条件(2)の方は,液体にすると正イオンが周期的に並んでいるという状況が
なくなってしまいます.
すなわち,「こういうエネルギーの電子はありえません」ということが
なくなります.
したがって,前項の「不幸(?)な状況」もなくなり,
結晶では半導体だった Si も融けると金属的になるのです.

> 液体でも結晶なのでしょうか
液体は結晶ではありえません.
なお,液晶の様な話はここでは考えていません.

> 高温で抵抗が大きくなるというのは予想できるのですが、別問題ですよね
おっしゃるとおり,別問題です.
高温で抵抗が大きくなるのは,正イオンの格子振動が大きくなるため,
電子の電場方向の移動が強く妨げられるからです.
    • good
    • 1
この回答へのお礼

 非常に詳しい解説ありがとうございました。
私にはちと難しすぎる部分もあるのですが、
本には「金属が結晶となるとき自由電子が生じ、そのため電気が流れ易くなる」
とあるのですが、「結晶か液体か」に関係ないのなら、
こんな書き方しなきゃいいのに…。
便宜上なのかなぁ?

 本当にありがとうございました。

お礼日時:2001/03/19 23:57

水銀の場合、常温で液体であることは誤ご存知


の事と思います。
このように、流動性を除けばその性質が金属
状態と変わらないものを、液体金属といいます。
BiやGeも融点以上で、こう言った液体金属に
なります。なぜ、こう言った液体物質にも電流
がながれるかという量子力学的な解明は、いま
だに研究されていると思われます。

液体の状態でも電流は、電圧をかなりかければ
電流はながれるでしょう。しかし、普通の金属
が液体となった状態で、上記であげた物質以外
が導体的性質をもつかというのは別問題だと思
います。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

 なるほど、まだ解明されていない部分を含んでいる話なのですね。
だから、私の見た本は「金属が結晶状態で導体となる説明」だけをしてたのかなぁ?

 ありがとうございました。

お礼日時:2001/03/19 23:44

水銀についてだけ回答致します。


水銀は立派な電気の導体です。
半導体の整流器が普及する以前には水銀整流器というものが使われていましたし、
現在でもリードリレーの一種で接点の信頼性をあげるため水銀を電極に使った
水銀リレーというものがあります。
液体の水銀なら個体の電極と違って接触不良はあり得ませんからね。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

 なるほど、勉強になりました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/03/19 23:40

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q鉱物から金属を取り出す方法

鉱物から金属を取り出す方法を教えてください。

ある鉱物にさまざまな金属が含まれている場合、それぞれの金属を取り出す方法には
どのようなものがあるのでしょうか?

Aベストアンサー

鉱石は多くの場合酸化された金属ですが、鉱石を還元することによって金属を取り出す過程が製錬です。

多くの場合、高温な炉で鉱石を溶融し還元により金属を取り出すのですが、その他にも電解液中に電気を通し負電極に金属を取り出す電解製錬などもあります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E8%A7%A3%E7%B2%BE%E9%8C%AC


これらは、工業的には大規模な設備で行われますが、実験室で鉱石から金属を取り出す方法に「吹管分析」というものがあります。

三省堂の「大辞林」によりますと、
吹管分析とは「鉱物の化学成分の簡易分析法。試料粉末と無水炭酸ナトリウムとの混合物を木炭表面に埋め込み、吹管を用いて炎を吹きつけ出来た金属球や酸化物の皮膜の形や色により試料の化学成分を分析する。現在ではほとんど用いられない。」
とあります。

学生の頃、実験でこの方法により鉱石から金属を還元して取り出したことがあります。

吹管とは真鍮で出来たL字形の細い管です。一端がラッパ状になっており、もう一方の端には白金の尖った口(先口)がついています。
ガスバーナーなどの火炎に先口を近づけ、ラッパ状の口当てから息を吹き込んでやると、炎が強まって高熱を生じます。この炎に試料の鉱石を入れて反応を見るのが吹管分析です。酸化物の鉱石の場合、炭素によって還元され金属粒が生成されることになります。

鉱石は多くの場合酸化された金属ですが、鉱石を還元することによって金属を取り出す過程が製錬です。

多くの場合、高温な炉で鉱石を溶融し還元により金属を取り出すのですが、その他にも電解液中に電気を通し負電極に金属を取り出す電解製錬などもあります。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E8%A7%A3%E7%B2%BE%E9%8C%AC


これらは、工業的には大規模な設備で行われますが、実験室で鉱石から金属を取り出す方法に「吹管分析」というものがあります。

三省堂の「大辞林」によりますと、
吹管分析とは「...続きを読む

Q電球の抵抗+電源の内部抵抗で正確な電流値の求めたい

画像のような15Vの電源並列接続で、仮に電球の抵抗を100Ω、電源の内部抵抗を5Ωとすると全体の電流値はどのように計算すればよいのでしょうか?また1つの電源が負担する電流値は単純にその値を3分の1にすれば求められるのでしょうか?

Aベストアンサー

電球の抵抗値が点灯して安定状態の抵抗値とします。
また、電池の電圧や内部抵抗も3個と同じ状態として計算します。
この接続状態での計算方法を貼り付けましたので参考にして下さい。

説明図を接続図(1)として示してあります。
3つの電池の電圧と内部抵抗が同一としますと接続図(2)として表す
ことができます。
3つの電池と3つの抵抗の間に縦の接続線で接続した状態となります。

電池は代表の1つで表すことができますので、接続図(3)となります。
抵抗値をそれぞれR1、R2、R3としますと3つの抵抗器が並列に接続
した状態になります。
3つの抵抗器を合成した1つの抵抗器をR0としますと次の式にて計算
できます。

(1/R0)=(1/R1)+(1/R2)+(1/R3)
(1/R0)=(1/5)+(1/5)+(1/5)=(3/5)
R0=(5/3)=1.667[Ω]

電池(DC15V)に合成抵抗器(R0)と電球の抵抗器(RL)が直列に接続
した状態となります。
この時の回路電流Iは、次により計算することができます。

I=E/(RL+R0)=15/(100+1.667)=15/101.667
I=0.14754
I=0.148[A]

回路電流は0.148[A]となります。
なお、前提条件上の値ですので、「正確な電流値」とは断言できま
せん。

「電池1個当たり負担する電流は1/3になります。」と単純に言い
たいところですが、実際には 3つ電池が発生する電圧にバラツキが
あります。また、内部抵抗も同様です。

電圧の差と内部抵抗値の差がかなり小さい値と考えられますので
実際には個別に測定器を挿入して測定して確認する必要があります。
また、測定器にも内部抵抗がありますので、挿入したことによる
影響も考慮する必要があります。

電球の抵抗値が点灯して安定状態の抵抗値とします。
また、電池の電圧や内部抵抗も3個と同じ状態として計算します。
この接続状態での計算方法を貼り付けましたので参考にして下さい。

説明図を接続図(1)として示してあります。
3つの電池の電圧と内部抵抗が同一としますと接続図(2)として表す
ことができます。
3つの電池と3つの抵抗の間に縦の接続線で接続した状態となります。

電池は代表の1つで表すことができますので、接続図(3)となります。
抵抗値をそれぞれR1、R2、R3としますと3つの抵抗器が並列に接続...続きを読む

Qこれは値段の割に価値がある!とか値段の割に価値がない!もっと安くして!

これは値段の割に価値がある!とか値段の割に価値がない!もっと安くして!とかありますか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

税金:ロクな使われ方をしない割に高すぎ&多すぎる。

Q電流制限抵抗と負荷抵抗について

お世話になります。

電球とかLEDを発行させるときに電流制限抵抗をつける。
1.これは電球やLEDに流す電流を調整するためだと思います。
  (そうすると電池が長持ちするような気がします。)
2.方や、「全体としてみると、抵抗も電球も同じ」だから
  抵抗は熱を発して電力を消費する、とありました。
  (こちらの説明を読むと明るく光らせようが暗く光らせようが
  電池の寿命には関係ないようにも思います。

オームの法則だと
I=E/R
でRが大きければ電流が小さくなり、P=IEで消費電力も小さくなる
ような気がします。
でも、抵抗も熱を発することによって電力を消費している。

何が矛盾しているのでしょうか。

Aベストアンサー

電球の抵抗を 10オーム とし、電流制限抵抗を 5Ω とし、
電源電圧を 15V としてみましょう。

電流制限電流を使わない時の電流と電球の電力は:
I = 15V / 10Ω = 1.5A
P = 1.5A×15V = 22.5W
です。

そして、電流制限抵抗をつなぐと:
I = 15V / (10Ω + 5Ω) = 1A
と、電流が減ります。この1Aが電球にも制限抵抗にも流れるので
電球の電圧は 10Ω×1A = 10V
制限抵抗の電圧は 5Ω×1A = 5V
ですから、電力は
電球: P = 10V×1A = 10W
抵抗: P = 5V×1A = 5W
となります。

電流制限抵抗を使うことで、全体の電流が1.5Aから1Aに減り、
電球の電力は 22.5Wから10Wに減り、
抵抗も5W発熱しています。
トータルの電力は10+5=15Wで、電流制限抵抗がないときより少なく
なっています。

増える、減る、というだけの定性的な考えだけだと結果を誤ることが
ありますので、式や数値で比較してください。

(なお、電球の抵抗は温度によって大幅に変わるので、上記はあくまで
説明のための数値です)

電球の抵抗を 10オーム とし、電流制限抵抗を 5Ω とし、
電源電圧を 15V としてみましょう。

電流制限電流を使わない時の電流と電球の電力は:
I = 15V / 10Ω = 1.5A
P = 1.5A×15V = 22.5W
です。

そして、電流制限抵抗をつなぐと:
I = 15V / (10Ω + 5Ω) = 1A
と、電流が減ります。この1Aが電球にも制限抵抗にも流れるので
電球の電圧は 10Ω×1A = 10V
制限抵抗の電圧は 5Ω×1A = 5V
ですから、電力は
電球: P = 10V×1A = 10W
抵抗: P = 5V×1A = 5W
となります。

電流制限抵抗を使うこ...続きを読む

Q歯の詰め物が取れたのですが、この金属に価値はあるのですか。

歯の詰め物が取れたのですが、この金属に価値はあるのですか。
2年前に自費治療で埋めた金属は金を使ったモノです。歯科では3万円ちょっと支払ったのですが、それを持ってみせると、新たに入れないとダメだ、と言われて今回また3万円ちょっとかかることになりました。
その金属、金が含まれるというのですから、何千円にかはなるはずです。歯科医院で「買い取ってもらえないのか」と聞いたら、できない、と言われました。持って帰ってもいい、と言われましたが、それを持って帰っても売る術を知りません…。
おそらく、何十個と集まれば、歯科医はそれら金属を売っているはずでしょう。
これって、患者にとっての不利益なんじゃないでしょうか。
歯科医師会にでもメールして聞いたほうがいいでしょうか?

Aベストアンサー

歯科で使用する金は装飾用の金ではなく、精密機器用の高品質の金です。しかし冠等を造る為には合金にしなければならず、金の量はさほど多くはありません。
更に、冠等を作る途中で幾つかの含有金属は燃えてしまうので、外した金属をそのまま使う事は出来ません。
また、自費の費用には金属代だけではなく、技術料や型を取る為の材料代、技工士への費用などが含まれています。

歯医者では外した金属はまとめて廃棄物業者に売り、手数料を引いた金額は収入にはなります。しかし、かなりの量を集めてからでないと、分析料や精錬料、仲介業者の手数料などを差し引くので、冠一個(およそ6g)では数千円どころか、逆に手数料を出さなければ引き取ってくれないでしょう。
全部が金合金の自費の冠であれば別ですが、保険の金属もとなれば、少なくとも1.5リットルペットボトルくらい集めなければ、ナカナカ元は取れません。
それに、金歯ばかりを外すような歯医者がいたら、怪しまれるのが先ではないでしょうか。

それでも、患者さんが高額な費用を支払ったのですから、申し出れば持ち帰ってよいと言う事になっています。

これは常に問題になり、ほかに回収方法がないので認められている方法です。従ってどこに訴えても、歯医者が「持って帰ってよい」と言っている以上、問題はないのです。

歯科で使用する金は装飾用の金ではなく、精密機器用の高品質の金です。しかし冠等を造る為には合金にしなければならず、金の量はさほど多くはありません。
更に、冠等を作る途中で幾つかの含有金属は燃えてしまうので、外した金属をそのまま使う事は出来ません。
また、自費の費用には金属代だけではなく、技術料や型を取る為の材料代、技工士への費用などが含まれています。

歯医者では外した金属はまとめて廃棄物業者に売り、手数料を引いた金額は収入にはなります。しかし、かなりの量を集めてからでないと、...続きを読む

Q交流電流と直流電流と抵抗

交流電流と直流電流と抵抗
ある抵抗(通電性のセラミックスの板)に電流を流して抵抗加熱しました。
直流電流を使ったときと、交流電流を使ったときで、抵抗値の値に差が出たのですが、これはどのような理由からなのでしょうか?

Aベストアンサー

大抵の場合は実験の方法が不適切なことが原因です。
どんなに調べても実験に不適切なところが無いのに予想と違う結果がでたならばノーベル賞級の新発見かもしれません。

電流、電圧の測定に使った測定器が正確なものだったのかを検討する必要があります。
測定器が不正確な場合は結果も不正確になります。

交流の測定に使った測定器の動作原理と交流電源の波形を検討する必要があります。
測定器が実効値(RMS)を測定するものでないときは交流の電源としてひずみの無い正弦波を使用する必要があります。
測定器が実効値を測定するのでなく平均値やピーク値を測定する計器の場合には指示値が実効値と異なる場合がありますので、指示値を信用して計算すると間違った値になります。

全ての抵抗がオームの法則に正確に従うわけではありません。
流す電流が違えば抵抗値が違ってくる抵抗は普通にあります。
100V40型(消費電力36W)の電球の抵抗値は278Ωのはずですが、手元にある電球の抵抗値をテスターで測定すると21Ωしかありません。
これは電球のフィラメントの抵抗が温度で変化する為です。
抵抗を測定する時の電圧(電流)が異なる場合に抵抗値が異なる値になることはごく普通にあることです。

大抵の場合は実験の方法が不適切なことが原因です。
どんなに調べても実験に不適切なところが無いのに予想と違う結果がでたならばノーベル賞級の新発見かもしれません。

電流、電圧の測定に使った測定器が正確なものだったのかを検討する必要があります。
測定器が不正確な場合は結果も不正確になります。

交流の測定に使った測定器の動作原理と交流電源の波形を検討する必要があります。
測定器が実効値(RMS)を測定するものでないときは交流の電源としてひずみの無い正弦波を使用する必要があります。
測定器...続きを読む

Q値段の違いよる価値の違い、分かります?

同じように見える商品でも、値段が違いがある場合ってありますよね?
そんな時、皆さんは値段の違いによる価値の違いって分かりますか?

ちなみに私の場合、値段の違いによる価値の違いが分からないことが多いです。

ジーンズは西友の2000円のとランズエンドの1万円のものを1着ずつ持っています。
が、縫い目とかに触ってやっと手触りが違うのに気づく程度で、履いてもはき心地の違いが分かりません。

ワインもボトルで800円の銘柄と3000円の銘柄の違いが分かりません。
ビールなら国産の”エビス”と1缶90円くらいの韓国産の”ビールのまがい物”の違いは、目隠ししてもわかるのに...。

Aベストアンサー

おはようございます。
価格による違いや価値とは、難しいものですね。
私も、違いがわからない物が多いと思います。
私は副業で趣味の道具を作り、少量ですが販売しています。
売り手として、正直価格というのが一番悩ましいものでした。
ブランドとしての知名度、ネームバリューがないですので、高ければ売れないのかもしれませんが、あまり安くてもいけないようです。このあたりは、専門のショップ様のご意見などを参考にしました。
例として上げられた、3000円のワインでも、心血注いで作っているメーカーもあるでしょうし、知名度のみで利幅を持たせて売っているメーカーもあると思います。
やはり、実際に買って、試してみるしかなさそうです。
価格が高い物のほうが、明らかに良いなら、次も同じ物を買いたいでしょう。
価格が高いが、安い物との差がわからない物なら、安いほうを選ぶのも良いと思います。
価格の差は、商品によって味、性能、耐久性などの違いもあるのでしょうが、一番は「所有する満足感」の差なのかもしれませんね。

Q金属板に電流を流した際の熱負荷? 電流を時間で積分すると。。?

金属板に電流を流した際の熱負荷? 電流を時間で積分すると。。?

 今晩は,いつも勉強させていただいております.
どうぞよろしくお願いいたします.

 金属板に大電流を流しておりますが、一見何の変化もございません。。。
強い電流を長時間流してしまうと母材がもろくなる(?)のかな、などと
考えておりますが、そういうものなのでございましょうか???
 あとそれを定量的に計るとなりますと、電流を流している間の
「電流値を時間で積分」した値を計算することになると思われるのですが、
その値ってどういう物理量(?)なのでございましょうか??

 もしお詳しい方がいらっしゃいましたら,是非ともアドバイスいただきたく
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>「電流値を時間で積分」した値
iをtで積分しますから、当然C(電荷)になります。単位はクーロンか、化学の場合ファラデーです。

Q絵の価値、値段のつけ方について

今晩は。お世話になっております。

ギャラリーによくいくんですが、
美術大学の学生さんたちの、個人的な個展もその中に
入りますが、絵の価値などは、個人の価値観や感覚に
よるとは思うんですが、作品を書いている人たちは、
何を基準にして、自分で、この値段だという価格を
出してるのでしょうか・・・?

美術は見るだけなので、自分では描いたりしませんが、
素人からみても、額縁がついての値段、キャンパスに
描ききる大きさが大きければ、お道具に値段はかかって
ると思うんで、まだ世に出てない学生さんのでも、
数万円という値を出していても、そんなもんかいなー?
って思ってしまうのですが・・・。

もし、同じ美術系の専門家=同業者なんかになると、
こいつ、ぼったくりーとか思う作品展なんかもあるん
でしょうか・・・?

具体的にでも、だいたいでもいいので、
お教えください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

プロは画商がつける場合がありますが
アマチュアはほとんど自分でつけると思います

その時例えば油絵などでは1号いくらで(たいてい顎の値段も入っています)で、1号30,000円なら6号サイズは180,000円ということに成ります。

ご質問ですが
個人の価値観でつけるので
もちろん適正かどうかは
その絵の価値を判断する「買う立場の人」によって変わってきます
それはプロもアマチュアも立場は同じです。

ある意味、アマチュアなのに途方もない値段でも
売れれば適性価格と言えるかもしれません。

自分で考えた価格は
作家の自己評価です

買う人がお金に見合う作品であると
評価すれば、それは適性価格なのですが
ある顧客にとっては適性でも
ある人にとっては「ぼったくり」になるのかも知れません。

また割合の高い人が作品に添わない価格だと判断すれば
恥をかくことになるかもしれません。
それでも自己評価がはじき出した価格なので
問題はありません。

プロの絵でも同じことが言えます
買う人が目を肥えさせて
本物(アマチュア作品でも本物はあります)
を、適性価格の作品を買えばいいので
たくさん見て
いつかは自信の1枚を手に入れるのも
見る楽しみに相乗効果が生まれて楽しいと思います

プロは画商がつける場合がありますが
アマチュアはほとんど自分でつけると思います

その時例えば油絵などでは1号いくらで(たいてい顎の値段も入っています)で、1号30,000円なら6号サイズは180,000円ということに成ります。

ご質問ですが
個人の価値観でつけるので
もちろん適正かどうかは
その絵の価値を判断する「買う立場の人」によって変わってきます
それはプロもアマチュアも立場は同じです。

ある意味、アマチュアなのに途方もない値段でも
売れれば適性価格と言えるかもしれません。

...続きを読む

Q直列回路で抵抗を通るのになぜ電流の大きさが同じなのですか? 抵抗はイメージ的に正の電荷が通りにくくな

直列回路で抵抗を通るのになぜ電流の大きさが同じなのですか?
抵抗はイメージ的に正の電荷が通りにくくなるんじゃないんですか?

Aベストアンサー

10人が横一列に並んで(電流)走っています(人数が電流の大きさ)、途中に一人しか通れない道(抵抗)が有ります、縦一列になってとおり抜けます、最初から1人ずつですね、途中で減ると言うことは、体重なり、身長が減るということになりますが・・・・。
10人よこ一列なら10人が同時に到着しますが、こんな細い道が有ると、到着するのは1人ずつですね、到着する人数は減りますが、細い道の途中で減る訳では有りませんね。 道が細いから1人ずつになりますが走る速度は同じ速さで通れます、只その入り口では混雑して押しくらまんじゅうの状態になります、押し合う=圧力が生じる、電気の場合これが電圧です。


人気Q&Aランキング

おすすめ情報