電子工学

電気と電子、なにが違うの?(歴史編)基本的に、わかりやすく説明

電気と電子のちがい(歴史編)

電気とは、電子の移動により生じる、物理的な現象をいいます。一方
電子とは、物質を構成している素粒子、そのなかでも、もっとも微細な粒で一番軽い粒子。

この様に、一言で言うと、電気と電子は根本的に違うのですが、・・・

小学生で電気を学び、中学生で電子を学ぶと、それ以上の疑問点(矛盾)を感じてきます。
あの「〇〇」(電流)の定義で、ややこしくなるのです。

その前に、今回は双方の歴史から違いを見てみましょう。

年表

 

電気 電子 ポイント
紀元前600年頃 タレス(ギリシャ)がの琥珀(コハク)を布でこすると、ホコリ等を引寄せることを発見。
※琥珀(コハク):樹木の樹脂が固形化されたもの
電気の発見
西暦1600年頃 ウイリアム・ギルバート(イギリス)が、この琥珀の現象以外に、樹脂やガラス、その他にも摩擦による静電気が起きることを確認。
西暦1752年 フランクリン(アメリカ)は、雷が静電気であることを発見。(雷が発生している、その雷に向けて、針がねをつけた凧をあげ、その凧から伝わってきた電気を、ガラス瓶と金属箔でできた瓶(ライデン瓶)につなげその中に発生した花火でその存在を確認。
ライデン瓶には静電気は貯めておけるが、一瞬(パチッ!)でなくなってしまう
西暦1780年 ガルバーニ(イタリア)カエルの解剖実験時、足が2種類の金属間に触れた時に動いた現象を発見
電気の研究が盛んになる
西暦1800年 ボルタ(イタリア) 電池の発明
一瞬で静電気がなくなることではなく、
ボルタの電池は、一定の電気がなにかの流れでそれが継続することが、最大の特徴
ボルタは、電気の定義で、この電流はプラスから出てマイナスに流れると決めた。
電気(電流)はプラスからマイナスに流れると決めた
西暦1826年 オーム(ドイツ)は電流、電圧と抵抗の関係を基本的な公式であるオームの法則を発見
西暦1831年 ファラデー(イギリス)は、電流と磁気の相互作用で、電磁誘導現象を発見
西暦1840年 ジュール(イギリス)導体に電流を流したことによって発生される熱、熱量を定義
西暦1870年 発電機の完成
西暦1876年 ベル(アメリカ)電話の発明
西暦1877年 エジソン(アメリカ)蓄音機の発明
西暦1882年 エジソン(アメリカ)日本の竹でフィラメントを作り電球を発明
西暦1897年 JJトムソン(イギリス)粒子の電荷と質量の比の研究から、電子の存在を確認 電気の発見から約1500~2000年後
 西暦1897年 マルコニー(イタリア)無線通信発明 
西暦1904年    ジョン・フレミング(イギリス)が1882年のエジソン効果の応用(電球内に金属板を入れ)真空管の発明
 ↓
  電気・電子
 西暦1906年 リー・ド・フォレスト(アメリカ)三極真空管の発明 増幅作用を利用して、電気・電子応用力にて以降、音声信号、高周波信号等の増幅に 幅広く用いられるようになる。
現代 電気・電子(エレクトロニクス技術) コンピュータ、次世代高速通信ネットワーク、光・レーザー技術、次世代エネルギー開発  未来へ

 

人名に由来する基本的な電気単位も代表なところで、
ボルト(V)、オーム(Ω)及び ジュール(J)など、これらの単位は電子が発見される前に既に定義されています。

電気の電流を定めた後(約1500年~2000年後)に、に電子(e⁻)が発見(1897年)される。
この電子がマイナス(-)の電荷(負)を持っているので、電気がマイナス(-)からプラス(+)に流れる事が分かったのです。

そのために電子の流れは、電気の電流の流れと逆になります。

結論

電気

  • 電子の移動により生じる、物理的(静電気、雷、光、熱など)様々な具体的な現象。
  • 電気の発見が電子より、かなり前(約1500~2000年間位)、電気は、プラス(+)からマイナス(-)に流れる。その定義が一般化されている。

電子

  • 物質を構成している素粒子、そのなかでも、もっとも微細な粒で一番軽い粒子
  • つい最近(約120年前)に発見され、この電子自体、マイナス(-)の電位を持つ
  • 原子・分子理論上、この電子が移動する定義により、電子の移動(流れ)がある。

 

まとめ

電気と電子は違います。
先に述べたように、子供のころから、身近な生活の一部(おもちゃで「乾電池」、下敷き遊びで「静電気」)、その考えを小学生で教わりました(電気はプラス(+)からマイナス(-)にながれると。)

中学・高校で電子を学ぶと、いきなり、電子出てきてここで、電気は電子がマイナスからプラスに流れると反対を言われます。(ここで多くの人が電気を嫌いになります)

 

結果

別物として考えましょう。日常では、電気はプラス(+)からマイナス(-)に流れるで良いのです。