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水道水はなぜ導電性があるんでしょうか?分かる方教えて下さい。

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A 回答 (6件)

水道水には様々な不純物が含まれています。


殺菌のために次亜塩素酸(残留塩素)などを加えていますし、もともと地球上の水には、淡水であってもカルシウムやその他の無機物質(ミネラル)および有機物を含んでいます。これらのイオンによって電流(電子)が流れます。

また、H+(水素イオン濃度)×OH-(水酸化物イオン濃度)=10(-14乗)という水のイオン積という関係があります。仮に、純水(上気の不純物を可能な限り除去した水)でも、H+(水素イオン濃度)=OH-(水酸化物イオン濃度)=10(-7乗)となり、結果として導電性はあります。ただ電気伝導率約0.0055μS/m(25℃)であり、一般的には絶縁体の分類になります。
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 以前、リレー回路を自作し付属する実験装置を動かしていたとき、操作を間違って回路に純水が逆流したのですが、リレー回路(AC100V)はそのまま動いていました。


 もちろん、水を排出した後も、そのまま使用し続ける事ができました。 改めて感動しました。
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液体が電気を通すのは、その液体に含まれるイオンが電気を運ぶからです。

水道水には、塩(塩化ナトリウム)などが微量に溶けていますので、ナトリウムイオン(Na+)や塩素イオン(Cl-)などが電気を運びます。

仮に、不純物が全く含まれない純水であったとしても、水(H2O)はわずかに電離しています。
H2O → H+ + OH-
この水素イオン(H+)あるいは水酸基イオン(OH-)が電気を運ぶので、非常にわずかではありますが、導電性を示します。
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不純物が入っているからです。



以前テレビで見たことがありますが、真水の入ったビーカーに電極を入れて通電させて流れなかった電気が人間の指を入れると数秒で流れ始めました。
指についていたゴミなどが水にとけたんだと思いますが、僕が驚いたのは指の汚さでした。(笑)
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無機塩類などの電解質が含まれているからです。

本来の水は不導体です。ただし純水のように99.99%などという場合のことです。

それと交流電流は誘導電流が流れる場合がありますので、純水でも流れないとは言いきれません。超高圧の場合は絶縁破壊で電気が流れるでしょう。
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水道水に入っている不純物が電気を通していると聞いたことがあります。



不純物の無い純水では電気を通さないそうです。
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Q水には電気が流れる?流れない?

基本的な質問ですが、よろしくお願い致します。

中学の理科では水の電気分解はうすいNaOH水溶液で実験します。
これは、純水だとイオンが存在しない(非常に少ない)ため、
電流が流れないからですよね。

しかし、水に濡れた手で電気製品やコンセントを触ると感電します。

そこで、質問です。
「水は電気が流れるのですか?流れないのですか?」

手に付いている水は純水でなく、イオンが存在しているから
流れるのではないかと考えています。

この考え方で合っていますか?
また、合っているとしたら、手に付いている水(水道水)の
イオン濃度はどの程度でどのくらい電流を流すのでしょうか?

以上、よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

純水でも電気は流れます.
水は,わずかながら次の式のように電離しています.
H2O → H+ + OH-
このわずかな両イオンが電気を伝えるのです.
http://www.espec.co.jp/env-test/e-seminar/basic/basic1-2.html
しかし,電気伝導度は非常に低いです.
http://reefaqua.com/tips/jundo.html

一方,水道水などでは,電解質(NaClなど)が含まれていますので,
純水と比較すると電気伝導度は高くなります.
http://www.mmm.muroran-it.ac.jp/~msakai/corrosion/moundless5.htm

イオン濃度がどのぐらいで電流を流すのか,というのは,
明確な区別はありません.入っていればいるほど,たくさん流れる,
というのが答えですね.

Q水の抵抗値の測定方法

電気製品で水の抵抗値1500Ωcm以上の水を使用するとあるのですが、
テスターの端子を水につけて1cmの距離の抵抗値を出せばよいのでしょうか?
測定器具はテスターしかないのですが、測定可能でしょうか?
ご教授頂ければ幸いです。

Aベストアンサー

すでに回答があるように、
分極が生じてしまうので、テスターの直流では、水の抵抗を測ることができません。

水の抵抗(電気伝導度)を測るための専用のセンサーと計器があります。

水の電気抵抗値は、普通の水道水で、4から80kΩ程度、純水で1から10MΩとのことですから、
1500Ω以上と言うだけの条件であれば、普通の水道水で良いように思います。

Q抵抗率と導電率がよくわかりません

抵抗率と導電率がよくわかりません
金、銀、銀、アルミ、白金で抵抗率と導電率の高い順番はどうなりますか?

Aベストアンサー

電気分野からの視点で回答します。
抵抗率…電流の流れにくさ
導電率…電流の流れやすさ



導体の抵抗は長さに比例し断面積に反比例します。導体の抵抗R=ρl/A[Ω]で表されます。


抵抗率ρ(ロー)は※物質によって決まる定数で
ρ=RA/l[Ω・m]←の式で表されます!
Rは抵抗[Ω]
Aは断面積[m×m]
lは長さ[m]


導電率σ(シグマ)は抵抗率の逆数なので
σ=を1/ρ[S/m]で表されます。



抵抗率の高い※物質(金属)順に
白金 1.06pΩ
アルミニウム0.275pΩ
金 0.24pΩ
銀 0.162pΩ

p(ピコ)=10の-9乗のことです。


日常生活において水に例えると!
同じ直径のホースを2本用意
1本は10m もう1本は100m
同じ勢いだと100mのホースが抵抗率が高いといえます!

Q電気を通すもの

電気を通すものって何がありましたか?あんまり浮かばなくって…。子供が明日持って行かないといけないので、早めに回答いただけると幸いです。

Aベストアンサー

よく通す物から順に・・・。
 銀・アルミニウム・銅・鉄・・・。
 黄銅も概ね鉄と同じくらい。
 ステンレスは鉄よりちょっと下。

 水(ただし純水以外)

 身の回りにある物だと・・・。

 アルミ箔(これはアルミニウムだから当然。)
 ガムや飴がくるんである銀紙
(銀色の面は、アルミニウムの薄い皮膜だから通ります。)
 銀色のプラスチックフィルムも、物によっては。
(これもアルミニウムの皮膜。)
 乾いたタオルや雑巾は通らないけど、ひたひたに濡らすと通ります。
(水が導体になる。)
 日本で流通している硬貨はみんな通ったと思います。

 通りそうで通らないのはアルマイト
(アルマイト皮膜が剥がれたところ同士ならアルミニウムだから通ります。)
 ビールや缶ジュースの空き缶も、通らない。
(表面にビニールコーティングがしてあるため。)

 こんなものかな?

 おっと、一つ忘れてました。
 人体。
 ちょっと抵抗が大きめですけど、テスターの針が触れるくらいには通ります。
 汗をかいたり、濡れていると、もう少し通り易くなります。

よく通す物から順に・・・。
 銀・アルミニウム・銅・鉄・・・。
 黄銅も概ね鉄と同じくらい。
 ステンレスは鉄よりちょっと下。

 水(ただし純水以外)

 身の回りにある物だと・・・。

 アルミ箔(これはアルミニウムだから当然。)
 ガムや飴がくるんである銀紙
(銀色の面は、アルミニウムの薄い皮膜だから通ります。)
 銀色のプラスチックフィルムも、物によっては。
(これもアルミニウムの皮膜。)
 乾いたタオルや雑巾は通らないけど、ひたひたに濡らすと通ります。
(水が導...続きを読む

Q電気は、なぜ流れるのでしょうか?

私の回答は、「物質は電子という電気を持った粒のようなものを持っており、その粒が一定方向に動くと電流が導体を流れる。」
なのですが、会社の上司に違っていると叱られました。
上記の回答は手段であって、原理や仕組みではないと言われました。
「なぜ流れるのか?」という答えは、小学生の理科でやったし、小学生なら回答できるとまで言われました。
小職が、いろいろ調べたのですが、やはり上記の回答以上のものが出ませんでした。
仕組み、原理に理に叶う回答があれば
お教えいただけませんでしょうか。
皆様、お忙しいところ、恐縮ですが、宜しくお願い申し上げます。

Aベストアンサー

電気=電流は何故流れるのか?
小学生レベルでは、「電源(電池)の+-に負荷(電球)を電線で接続(回路)すると電流が+から-方向に流れる」程度だったような気がしますが。。。
電流は電源があっても、導体(電線など)で閉回路を構成しないと流れません。これは小学生で習います。

電流の正体は電子です。全ての物質は原子で構成されており、さらに原子は原子核と電子で構成されています。原子核には陽子と中性子があり、陽子が正電荷(+)、電子が負電荷(-)であるためお互い引き合います。(クーロン力)
金属原子の最外殻電子は陽子とのクーロン力が弱いため原子間を自由に移動することができます。これを自由電子といい、金属でできた導体に電池などの電位差がある電源を接続すれば自由電子が電位が高い方(正電荷)へ引っ張られ、電位が低い方(負電荷)からは電子が導体に供給され電子が回路を循環し電流となります。(電流と電子の流れ方向は逆であることに注意)

Aベストアンサー

非常に細かい話をすると、純水も空気も電気を通します(電圧をかけると電流が流れる)

純水でもある一定の割合で水がイオン(H30+とHO-だったかな)になっています。このため、電圧をかけると、このイオンが動いて電流を流します。

空気も、地表の空気は宇宙からの放射線などで微量ですが電離してイオンができています。このため、電圧をかけると極わずかですが電流が流れます。

ただ、どちらの場合も流れる電流は極わずか(大抵の場合には無視できるほどのレベル)なので、通常は純水も空気も「電気を通さない」として扱っています。

Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

Aベストアンサー

データが母集団そのものからとったか、標本データかで違います。また母集団そのものだったとしても(例えばクラス全員というような)、その背景にさらならる母集団(例えば学年全体)を想定して比較するような時もありますので、その場合は標本となります。
で標本データの時はSTDEVを使って、母集団の時はSTDEVPをつかうことになります。
公式の違いは分母がn-1(STDEV)かn(STDEVP)かの違いしかありません。まぁ感覚的に理解するなら、分母がn-1になるということはそれだけ結果が大きくなるわけで、つまりそれだけのりしろを多くもって推測に当たるというようなことになります。
AとBの違いがあるかないかという推測をする時、通常は標本同士の検証になるわけですので、偏差を余裕をもってわざとちょっと大きめに見るということで、それだけ確証の度合いを上げるというわけです。

Q元素と原子の違いを教えてください

元素と原子の違いをわかりやすく教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

難しい話は、抜きにして説明します。“原子”とは、構造上の説明に使われ、例えば原子番号、性質、原子質量などを説明する際に使われます。それに対して“元素”というのは、説明した“原子”が単純で明確にどう表記出来るのか??とした時に、考えるのです。ですから、“元素”というのは、単に名前と記号なのです。もう一つ+αで説明すると、“分子”とは、“原子”が結合したもので、これには、化学的な性質を伴います。ですから、分子は、何から出来ている??と問うた時に、“原子”から出来ていると説明出来るのです。長くなりましたが、化学的or物理的な性質が絡むものを“原子”、“分子”とし、“元素”とは、単純に記号や名前で表記する際に使われます。

Qくだもの電池で果物が電池になる仕組みを・・。

果物電池で果物が電池となる仕組みがよくわかりません。

特に、パワー(電圧)の強い果物と弱い果物の何が違うのかが・・・。
イメージ的には、レモンやグレープフルーツなどのすっぱい果物の方が電圧が強いというイメージがありますが、リンゴの方が強い場合もあります。また、全然すっぱくないバナナでも電池になります。
なぜですか?

あと、LEDが光るのに1.5Vあればよいはずですが、くだもの電池で3Vくらい与えても、光が弱いのは、電流が少ないからですか?
電流を増やす方法とかあるのですか?

教えてください!!

ちなみに、これを子供相手に教える場合、どう説明するのがBESTですかね・・・。

Aベストアンサー

子供の夏休みの研究としてくだもの電池を扱ったことがあります。

電圧計で測ったりしたのですが、ちょっと意外な結果(考えればあたりまえですが)になりました。やはり、レモンは必ずしも良くないという結果です。

そもそも、この電池はアルミ板が溶け出すことによって電流が流れるもので、果物は単に酸として電気を通す(酸がアルミから銅の方へ動いていく)ためだけに働いています。なんか、くだもの電池って名前は人目を引くためだけにあるような感じです。

電流が多くなるためには、まず抵抗を減らすことが大事です。すっぱいものは酸が強めなので電気を通しやすいですが、実験をしていてレモンには大きな問題があることに気づきました。

そう、レモンのつぶですね。小さな薄い袋の中にそれぞれすっぱい汁が入っているので、どうやらその袋が抵抗になるようです。直接金属板を刺さずにレモン汁の入ったコップに金属板を入れる方が高い電圧になりました。アルミと銅の板の間に電気を流す(この場合は酸が流れるのですが)のを妨げるものがないことが大事なわけです。金属板の距離も短い方が良いです。

最後ですが、本当はアルミ板よりも亜鉛板の方が良いのです。亜鉛と銅ならボルタの電池ですね。
アルミ板は酸に漬けたときに亜鉛よりも勝手に溶けやすいので、LEDを通って銅まで電流が流れる代わりにそのまま溶けてしまいがちです。(考え方として、電子はアルミや亜鉛からLEDを通って銅へ、液の中では、アルミや亜鉛が溶けその代わりに酸が動いて銅へ、という感じです。アルミの場合には一部の電子は銅まで行かずそのまま酸と反応して水素になります。)きれいな亜鉛板の場合には銅板をつながなければ溶けにくいので、LEDを通る電流は増えることになると思います。乾電池にアルミでなく亜鉛が使われているのはそういう理由です。なお、銅板はきれいなものよりも表面が酸化銅になっている方が、酸と反応しやすいので電流は流れやすいです。

子供の夏休みの研究としてくだもの電池を扱ったことがあります。

電圧計で測ったりしたのですが、ちょっと意外な結果(考えればあたりまえですが)になりました。やはり、レモンは必ずしも良くないという結果です。

そもそも、この電池はアルミ板が溶け出すことによって電流が流れるもので、果物は単に酸として電気を通す(酸がアルミから銅の方へ動いていく)ためだけに働いています。なんか、くだもの電池って名前は人目を引くためだけにあるような感じです。

電流が多くなるためには、まず抵抗を減ら...続きを読む

Qイオンになると電気を通すのですか? 電子が電気を通すのは初めてわかりますけど。

イオンになると電気を通すのですか?
電子が電気を通すのは初めてわかりますけど。

Aベストアンサー

何でナトリウムイオンが子供で、塩化物イオンがお母さんなのかさっぱり分かりません。
他の方の説明も非常に分かりにくい。
確かに#1のお答え通り、水中ではイオンが電荷を運びますが、電気化学的に正しく言うと、
愕然とする内容になります。
それをあなたが理解出来るか危ぶむのですが、一応書きます。
電極の周りの溶液には電気二重層と呼ばれるイオンと水分子からなる部分が生じます。
この部分のイオンだけが電極に電子を渡したり、電極から電子をもらったり出来ます。
では他の部分のイオンは何をして居るのでしょうか、実は「何もしていない」のです。
溶液を電気分解したらイオンが溶液中を泳いでいるだろうと誰でも思いますし、私も
高校までいや学部までそう思っていました。
電極の電気二重層で反応すればイオンは減ります、溶液から電気二重層へのイオンの
供給はただの拡散なのです、電極の周りでさえ拡散ですから他の部分は何も感じません
天下太平です。
これが誤りで無い証拠に、両電極に必要以上に大きい電位・電圧を掛けると、電気分解は
ほとんど加速されず溶液が沸騰してしまいます。
陰イオンが陽極へ、陽イオンが陰極へ引かれることは通常無いのです。
但し電荷と分子量の比でイオンを分離する方法があります。電気泳動と呼ばれバイオでは
重要な方法です、この際は溶液全体に傾斜の付いた電場をかけるという特殊な装置が必要です。

何でナトリウムイオンが子供で、塩化物イオンがお母さんなのかさっぱり分かりません。
他の方の説明も非常に分かりにくい。
確かに#1のお答え通り、水中ではイオンが電荷を運びますが、電気化学的に正しく言うと、
愕然とする内容になります。
それをあなたが理解出来るか危ぶむのですが、一応書きます。
電極の周りの溶液には電気二重層と呼ばれるイオンと水分子からなる部分が生じます。
この部分のイオンだけが電極に電子を渡したり、電極から電子をもらったり出来ます。
では他の部分のイオンは何をして居る...続きを読む


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