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電流はどこから生じるのでしょうか?

物理を学んでて疑問に思ったので質問させてもらいます

一つの回路に流れる電流はどこから生じてるのかという初歩の初歩で恥ずかしいのですが、教えてください
僕が習ったのは、電池は電流をくみあげるポンプのようなもの、というものでした
だから、電池自体がいっぱい電流を持っているわけではない
このようなことでした。
それじゃ、電池がポンプの働きをしているのなら、肝心の電流はどこから発生するのか、分かりません。どなたかご教授ください、お願いします。

gooドクター

A 回答 (5件)

 回路を作る導線には、「自由電子」という、金属の中を移動できる電子がたくさんあります。

たとえ話でいうと、水の詰まったホースのようなものです。
 でも、電池につながっていないときには、それらの電子は動いていません。ホースの中に水があるだけでは水は動かず、流れができないのと同じです。

 ホースにポンプをつないで水流が起こるように、導電を電池につなぐと、電池の働きによって電子が動き始めます。これが電流です。

>肝心の電流はどこから発生するのか

 という問に対する答としては、「初めから金属中にある動ける電子が、電池によって実際に動くようになったのが電流である」という説明になるでしょうか。



※ 電子は負電気を持っているので、電子の動く向きは「電流の向き」とは逆になります。ややこしいですが、慣れましょう。

※ 実は、金属中の電子は、電池がつながらなくても動いています。でもその動きは電子ごとにばらばらで、全体として一定の方向への動きにはなりません。これを上の文では「電子が動いていない」という言い方にしています。
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電池で利用している化学反応は酸化・還元反応と呼ばれているものです。


酸化剤と還元剤の間で電子の移動が起こります。
この反応で電子は生み出されるのではありません。移動するだけです。
移動の向きは物質ごとの酸化されやすさ、または還元されやすさで決まります。
化学で金属のイオン化傾向というのを習ったと思います。これは金属元素の酸化されやすさの順番を表しています。電子は移動するだけで生み出されるわけではないというところが水をポンプで送る時と同じになります。電池をポンプに例える理由になります。
でもいくらか異なる面もあります。
ポンプを運転するためのエネルギーに当たる部分も電池の中にあります。それは高いところにある水の入ったタンクのようなものです。酸化剤、還元剤の組合わせでしか反応が起こらないというのはポテンシャルの差を利用しているのと同じだからです。どちらか一方が反応してなくなってしまえば電池の働きはストップします。水力発電での貯水池と似たイメージが出てきます。
私は授業で「電池」を次のように定義しています。
「酸化・還元反応に伴って生じる電子の移動を外部回路にとりだして利用する装置」
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これまでの他の方の回答で十分と思われますが、それ以外に電気関係の話として次等も参考にして下さい。



http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/index.htm
電気の歴史イラスト館

http://www.nhk.or.jp/kokokoza/library/2009/tv/bu …
高校講座 物理
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物質が原子からできているというのは,知っていると思います。

その原子は原子核と電子からなっています。とくに金属と呼ばれるものは,原子同士が金属結合をしていることで,自由に動ける電子があります。それを自由電子といいます。この自由電子が電池のような電気的ポンプで動かされると,電流ということになります。
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電流は電子の流れです。


電池は化学反応で電子を取りだすことができる物です。
ポンプとまったく同じと考えることはできないと思います。
解りづらいのは、電子はマイナス電荷なので電流とは逆方向の流れですけどね。
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