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理科の静電気(摩擦電気)が読むだけでわかる!

理科の静電気を中学生向けに詳しく解説していきます!

 

①静電気とは何か。

②電気の力

③静電気がおこるしくみ

④練習問題

 

を学習したい人にオススメ!
静電気?何それ?
しっかりと確認しておこう!
このページを読めば4でバッチリだよ!

また、このページは中二理科の電気の単元の10ページ目なんだ。

①回路と電気の記号・直列回路と並列回路

②電流の計算・単位・電流計の使い方

③電圧の計算・単位・電圧計の使い方

④抵抗の計算と公式

⑤オームの法則の計算と公式

⑥電力の計算

⑦熱量(発熱量)の計算

⑧電力量の計算

⑨直流と交流

⑩理科の静電気の解説←今ここ

⑪クルックス管と陰極線

 

全てのページを読むと電気の学習が完璧になるよ。

ぜひチャレンジしてみてね!

 

 


みなさんこんにちは!

このサイトを運営する「さわにい」といいます。

中学理科教育の専門家で、インターネット上でも、中学生に役立つ理科サイトをつくっています。

ぜひ学習の参考にしてね☆

 

それでは静電気の学習スタート!

1.静電気とは

まずは静電気とは何か。の説明から始めよう。

電気には次の2種類があることを知っているかな?

①動電気(どうでんき)

②静電気(せいでんき)

 

動電気?何それ

①動電気とは

動電気という言葉、普段はあまり使わないね。
動電気というのは、動く電気。つまり電流のことなんだ!
動電気
動電気」って聞きなれないけど、電流のことなんだね。確かに電気が動いているね!
そういうこと!

②静電気とは

では「静電気」とはどのようなものだろう?

 

動かない電気でしょ?
まあ・・・正解かな!「動かずにたまっている電気」ということだね!
だけど、中学生は静電気を「摩擦(まさつ)によって発生する電気」と覚えるようにしよう!
静電気・・・摩擦によって発生する電気
摩擦によって発生する電気?
そうなんだ!
摩擦とは「こすること」だね!

みんなは下敷きで髪の毛をこすって、吸い付ける遊びをしたことがあるかな?
静電気で髪を吸い付ける
これは摩擦することによって電気が発生しているからくっつくんだ。
だから静電気のことを「摩擦電気」とも言うんだよ!

静電気と言えば、ドアノブとかに触ってバチっとなるのもあるよね!
静電気で痛い思い
うん。これも静電気だね!
人は服を着ているから、肌と服が摩擦して、電気がたまってしまうんだね。
バチっとなるのが苦手な人は、手で地面をさわってからドアに触れるといいよ!
まさかの豆知識!

ではここまでを一度まとめよう!

①動電気(どうでんき)

電流のこと。

動電気

②静電気(せいでんき)

摩擦によって発生する電気。摩擦電気ともいう。

静電気で髪を吸い付ける静電気で痛い思い

 

おっけー。バッチリ!
では次は静電気によって発生する力を確認しよう!

2.電気の力(静電気の力)

電気の力とは、さっき説明した、

下敷きと髪が引き合う力のようなもののことだよ!

電気の力

 


まるで磁石だね!

そう。電気の力は磁石と良く似ているんだ!

電気の力も「反発しあう力」「引き合う力」の2種類があって

 

①同じ種類の電気を帯びた物体どうしは反発しあう

電気の力①  電気の力②

②異なる種類の電気を帯びた物体どうしは引き合う

電気の力③

 

ようになるんだ!

 

電気の力は磁石の力とよく似ていて、引き合う力と反発する力の2種類があるんだね!

うん。しっかり覚えておいてね!

 


3.静電気が起こるしくみ

 

どうしてこする(摩擦する)と静電気が発生するの?

いい質問だね。では解説していこう!


まず大切なことは、体に静電気がたまっていないときも、僕らの体には電気がとてもたくさんあるってことなんだ!
(体以外にもすべての物質に電気はたくさんあるんだよ!)

静電気がたまっていない状態

え!そうなの?

うん。ただし、「+の電気と-の電気が同じだけあるから、±0の状態」なんだよ

プラスマイナスO

 

なるほど。「電気がたくさんあっても、±の合計が0」なら静電気は発生しないんだね!
そういうこと!

そして-のこの電気→-の電気

これを「電子(でんし)」と言うんだけどこの電子はこすれ合うと別の物質に簡単に移動してしまうんだ!

テストによく出るティッシュとストローの例で考えてみよう。

 


下のようにティッシュとストローがあったとするよ。

こする前の静電気は図のように、

ティッシュとストローと静電気

ティッシュ

+の電気が3つ。 -の電気が3つ。

合計±0

ストロー

+の電気が3つ。 -の電気が3つ。

合計±0

どちらも静電気は発生していないね。


ではティッシュでストローをこすってみよう。

電子が移動する

こすると電子(-の電気)が移動するよ!

+の電気の電気が動くことは絶対にないよ!)

 


電子が移動した後は下の図のようになるね。

電子が移動した後のティッシュとストロー

このときの静電気は

ティッシュ

+の電気が3つ。 -の電気が1つ。

合計+2

ストロー

+の電気が3つ。 -の電気が5つ。

合計-2

となり、ティッシュは+の電気を、ストローはマイナスの電気を帯(お)びるね。

ティッシはプラスでストローはマイナス

つまりこの2つは静電気をもった状態なんだね。

 

ちなみにこの2つは、静電気の力により引き合うよ!

電気の力③

 

おー!なるほど。
これが静電気が起きる仕組みだよ。
途中で少し話をしたけど、移動するのは必ず電子-の電気だけだね!

これは何回実験しても、ティッシュが+でストローが-なの?
いい質問だね!何回やってもティッシュが+、ストローが-だよ!
これは、物質によってプラスになりやすい物、-になりやすい物が決まっているためなんだ。
(例↓)
帯電列
なるほど。紙とストロー(ポリエチレン)では、ストローのほうが-になりやすいんだね!

4.静電気の練習問題

最後に静電気の練習問題だよ。
下の図のようにティッシュでストロー2本をこするよ。
問題1
そのあと下の図1、2のようにすると
挟んであるストローはどのように動くかな?
ティッシュを近づける
ストローを近づける
ティッシュは+、ストローはマイナスの電気を帯びているよね。
うん。そうだね。
わかった!ティッシュのときは+、-で引きあい
ストローのときは-、-でしりぞけあうね!
すばらしい!大正解!

ティッシュを近づけると引き合う

 

ストローを近づけると反発し合う

 

こするとティッシュの電子がストローに移動するためだね!

電子の移動

 

なるほど!静電気はバッチリだよ☆
それはよかった★

最後に重要事項をまとめておくね!

★静電気・・・摩擦によって発生する電気

★同じ種類の電気を帯びた物体どうしは反発しあう

電気の力①  電気の力②

★異なる種類の電気を帯びた物体どうしは引き合う

電気の力③

★物質によってプラスになりやすい物-になりやすい物が決まっているため
帯電列

それではこれで、
静電気」の説明を終わりにするよ!
みんなお疲れ様☆

次回は「クルックス管と陰極線」を説明していくよ。
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