語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| static electricity/ˈstætɪk ɪlekˈtrɪsɪti/ | 静電気 |
| charge/tʃɑːdʒ/ | 電荷 |
| electrons/ɪˈlektrɒnz/ | 電子 |
| coulombs/ˈkuːlɒmz/ | クーロン |
| conductor/kənˈdʌktə/ | 導体 |
| insulator/ˈɪnsjuːleɪtə/ | 絶縁体 |
| electric field/ɪˈlektrɪk fiːld/ | 電場 |
| ion/ˈaɪɒn/ | イオン |
スパークと粘着性のある風船
- 風船を髪にこすると壁に付きます；雷も同じ効果の巨大版です。
- どちらも静電気によるものです — 蓄積して動いていない電荷。
- すべては微小な電子に帰着されます。
電気的電荷
- 電荷には2種類あります：正と負。
- 法則は磁極と同じ：同じ電荷は反発し、異なる電荷は吸引します。
- 電荷はクーロン (C) で測定されます。
探索
風船をこすって充電する様子を見る
摩擦によって電子が風船に移動し、風船は負の電荷になります。その後、中性の壁や髪の毛を引く力として作用しますが、別の負の電荷を持つ風船とは反発します。
実践
2つの負の電荷は互いに引き合います。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
同じ種類の電荷は反発し、異なる種類の電荷（＋と−）のみが引き合います。
摩擦による帯電
- 異なる2つの素材をこすり合わせると、電子（微小な負粒子）が一方から他方へ移動します。
- 電子を得た素材は負になり、失った素材は正になります。
- 動くのは負の電子のみ — 正の電荷は固定されています。
- 例：布でこすったプラスチック棒は負になります（電子を得たため）；布は正のまま残ります。
実践
プラスチック棒を布でこすると、棒は電子を得ます。このとき棒は:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
電子（負の電荷）を得ると棒は負になります。一方、電子を失った布は正に帯電します。
実践
摩擦による帯電時、材料の間で実際に動くのは何ですか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
動くのは負の電子のみです。正の電荷は固定された位置にあります。
実践
各静電気に関する概念と、その意味を対応させなさい。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
導体と絶縁体
- 導体（銅や他の金属）は自由電子を持っているため、電荷が流れやすい。
- 絶縁体（プラスチック、ゴム、ガラス）はそうではない — 電子が自由に動けない。
- 確認方法：ライトとバッテリーを含む回路に素材を入れる — 導体のみにライトが点灯する。
実践
なぜ銅は電気伝導性が優れているのですか？
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
導体には内部を流れることのできる自由電子があります。絶縁体には自由な電荷は存在しません。
電気的電場とイオン
- 電気的電場とは、電荷が力を受ける領域のこと。
- 一点における方向は、正の電荷に働く力の方向である。
- 電場の模様：線は + から離れて、− に向かって向かいます；平行板の間では線は直線で均等に配置されている。
- 電子を失った原子は正のイオンになり、電子を得た原子は負のイオンになる。
実践
ある点における電場方向とは、次に示すもの受到的な力の方向です：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
慣例的に、電場の方向は正の電荷受到的な力の方向と定義されます。
実践
中性の原子が2個の電子を失いました。このとき原子は:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
負の電子を失うと、正の電荷の割合が多くなり、原子は正イオンになります。
理解できましたか
Key idea
- 2つの電荷：＋ と −；同じは反発、異なるのは吸引
- 摩擦による帯電は電子のみを移動させる：得る→負、失う→正
- 導体は自由電子を持つ；絶縁体は持たない
- 電気的電場の方向＝正の電荷に働く力；電子を失う→正のイオン