電場とは
電場とは、ある空間に「電荷」が存在すると、電荷に力を及ぼす空間の性質のことを言います。「電荷」には(+極、−極)が2種類ありますが、電場を介し同極性同士(+と+、−と−)は反発し合い、異極性(+と−)は引き合います。
※1 電気と電荷 ちなみに、全ての物質は原子からできていますが、原子はその中心にある原子核の周囲を電子が回っており、電子は負(−)の電気を持っています。 原子核は陽子と中性子からなり、陽子は(+)の電気を持っています。 この時、この陽子(+)と電子(−)の電気量は等しいので、電気的に中性です。電気のもつ粒子(電子と陽子)のことを電荷と呼び、電荷の量を電気料量と言います。
※2 静電気 ところで、静電気ってそもそもなんだったっけ?
電荷が物体上で静止しているものを「静電気」といい、静電気は摩擦により発生します。例えば、下敷きで髪の毛を擦ると、髪の毛の原子が持っていた電子(−)が摩擦によって下敷きに移動します。下敷きは負の電荷を帯びます(−に帯電)。一方電子が移動した髪の毛は正の電荷を帯びます(+に帯電)。これが静電気です。物体に帯電した電気はそのまま流れずに静止しているので、「静電気」といいます。
雷も静電気により、発生します。
上昇気流により雲の中で氷の粒が摩擦を起こし、雲の下に負の電荷が溜まり、地面の正の電荷に引き寄せられ、地面に放出される。(放電)
※3 電流 次に、電流とは?
負の電荷(電子)が、導体中を移動することが、電流が流れるということ。ただし、電子と電流が流れる方向は逆です。 電子は(−から+へ)電流は(+から−へ)
これは電子が発見される以前に、電流は(+から−へ)流れると決められていたためで、電子が発見された以降もその決まりが残っているからだそうです。(これを聞くと意味がわからなくなりますね。)。。。とりあえずはそう覚えましょう。
磁場とは
磁場とは、磁極(磁石のN極とS極)に対して力を及ぼす空間の性質のことをいいます。電気と同じように、同極同士は反発しあい、異極同士は引き合います。
電場と磁場の密接な関係
磁場が変化すると、電荷に力が働いて、電荷を移動させる(電流が流れる)。逆に電流が流れることによって、磁場に変化を及ぼす。この相互作用を電磁誘導という。電磁誘導により、空間的エネルギーが周期的な振動状態が作り出され、電磁波エネルギーが横波となって伝播することを電磁波という。
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