小学６年生の外孫２号が、自由研究で「乾電池」を題材にしたらしい。
外孫２号は自由研究を仕上げたらしいので、今更私がこのページをアップしても遅いのだが、今後の参考になれば良いと考え、電気が作られる仕組みを書いてみた。
先ず、基本的なこととして、、
「電気」とは何なのか？
から書いておく。
先ず、「原子」のことから。
この宇宙の全ての物質は、「原子」で出来ている。
この原子の組み合わせの形や数の違いから、石や水、人間や動植物が作られている。
思いっ切り纏めて書くと、
・１個のレゴブロックを原子だとすると、
・それを組み合わせ、
アメーバーなら、１個か数個で、
自動車だったら、１億個で、
生き物だったら、数兆個で、
作る。
みたいなことだ。
超大雑把だけど。
電気とは、電子の流れである。
その「原子」は、
・真ん中に「原子核」が有り、
・周りを、電子が飛び回っている。
のである。
で、自由に飛び回っているその電子を、１つの方向に移動させることによって、電子の流れを作るのが、電気である。
電気を作る仕組み。
電気(電子の流れ)を作るには、
１）＋極と−極の電極を作り、
２）その間に化学反応を起こす電解質の液や固体を挟むと、
３）−極側に、電子イオンが発生し、
４）＋極に流れて行く過程で電気が作られる。
のである。
以上が、直流の電気を作る基本的な仕組みである。
なお、電解質としては、
・遊びなら、レモンやミカン、パイナップルなどの果物の汁、
実験なら、硫酸や食塩水、酢酸(す)などの、
酸性の液体を含む物でも良い、
ようだ。
電気を貯めるのが電池。
乾電池は、その内の１つ。
電気は、簡単な方法で作ることが出来ると分かった。
しかし、その電気を自由に持ち運び、好きな時に使えるようにしたいと考えて作られたのが、「電池」だ。
なお、電池の場合、液体だと扱いが不便なので、乾電池は、
・電解質を不織布に染み込ませ、
・粉末にして、
電池の中に入れている。
そうな。
乾いた電解物質を入れているので、「乾電池」なのである。
電気を貯めることが出来るのは、「直流」のみ。
電池の中には、良く目にする「乾電池」、小さな物で使う「バタン電池」、繰り返し充電して使える「ニッカド電池」「リチウムイオン電池」、車などで使われる大型で電解に液が使われているバッテリー、停電の時に自動的に起動させる緊急用蓄電池などなど、いろいろ生まれている。
また、モーターを廻す時に生まれる電気を使う手回し発電も有る。
以上で作られるのは、「直流電気」だ。
水の力を使ったり風の力を使ったり、原子力の熱で水流を作りモーターを回す発電も有るけど、これらは「交流電気」だ。
交流電気は大量に作れ、力も強いので、工場や家庭などで使われる必要な物だ。
しかし、交流電気は貯められない。
覚えておかなければならないのは、電気を貯めることが出来るのは、「直流電気だけ」と言うことだ。
では、無駄になりそうな交流電気を、どう有効利用しているかだが、
・電気料金の安い夜に、たくさん使うとか、
・直流電気に変えて、蓄電池の中に貯めるとか、
しているようだ。
以上、参考まで。