Static Electricity
冬にセーターをぬぐとパチパチ音がするのは、こすれ合った2つの物体の間で電子が一方へ移り、両方が反対の電気を帯びるからです。 こする前はどちらも(+)と(−)の量が等しい中性で、動けるのは軽い電子だけです。陽子は原子核の中にしばられています。 電子を失った方は(+)、受け取った方は(−)になり、同じ種類の電気どうしは退け合い、ちがう種類どうしは引き合います。 図で移る電子の数を増やすと、ガラス棒には空いた場所が、布には余分な電子が同じ数だけできます。
静電気を理解するには、まず何が動くのかをはっきりさせる必要がある。こする前のガラス棒と布はどちらも(+)と(−)を同じ数だけもつ中性で、こするとガラス棒の表面の電子がいくつか布へ移る。するとガラス棒は電子が足りなくなって(+)に、布は電子が余って(−)になるが、ガラス棒が失った電子を布がそのまま受け取ったので、2つを合わせた電気の量はこする前と変わらない。電気が新しく生まれたのではなく、もともとあった電子が場所を変えただけです。
上の図の2つの箱には、はじめ(+)6個と(−)6個が組になって入っている。スライダーで移る電子の数を決めると、ガラス棒からはその数だけ(−)がぬけて点線の空き場所が残り、布の下の段には移ってきた緑の電子が同じ数だけ並ぶ。(+)はどちらの箱でも動かないこと、いちばん下の行のガラス棒+nと布−nがいつも同じ大きさであることを合わせて見ると、電気の量が保存されることが図からそのまま読み取れます。0にすると2つの箱はどちらも中性にもどる。
ガラス棒が(+)を帯びるので(+)が棒に移ってきたと考えがちだが、実際は電子が棒から出ていった結果である。陽子は原子核の中にしっかり固定されていて、こするくらいでははなれない。下の図で同じ符号を選ぶと2つの球は遠ざかり、ちがう符号を選ぶと近づくが、この力は電気の種類だけで決まり、どうやって帯電したかには関係しない。はく検電器の金属はくが開くのも、2枚が同じ種類の電気を帯びて退け合うからです。
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