※このウェブページは中学校理科2年の学習内容です。<2年p.178>
1|電子と電流
1 電子線
これまでの章で,導線に流れる電流の性質を学んできた。では電流とは何が流れることで生じるのだろうか。
クルックス管と誘導コイルという機器を使い,回路に高い電圧をかけると,クルックス管に図1のような現象が観察できる。これは導線の中にもともとある【電子】とよばれる粒子が,陰極から連続して飛び出し,陽極に向かって流れたために起こる現象である。この電子の流れは【電子線】❶とよばれる。
図3のように,いくつかのクルックス管を使った実験から,電子線には次の特徴があることがわかっている。
① 電子という粒の集まりであり,−の電気を帯びている。
② 直進する。
③ 陰極から陽極に向かう。
④ 途中に入れた電極板の陽極の方に曲がる。
図1の回路は,導線の一部を切り取り,その部分をクルックス管を用いて真空にしたものです。真空にしたクルックス管内では,電子が流れやすくなることにより,ふだんは導線の中にあり見えなかった電子の流れが見えるようになります。
注意!! 実験の際には先生の指示にしたがう。
図1 クルックス管を使った実験
このように電流が空間を流れる現象を【放電】という❷。クルックス管の内部は真空(空気がほぼない状態)であり,このように真空中で起こる放電を特に真空放電という(図4)。蛍光灯などは,真空放電で光っており,このような装置を放電管という。
誘導コイルは高い電圧を発生させるための装置である。誘導コイルの電極と電極の間の短い距離では,空気中で放電が起こる。
図2 誘導コイル
❶ 電源の+極につながっているクルックス管の電極を「陽極」,電源の−極につながっているクルックス管の電極を「陰極」という。電子線が発見されたときは,クルックス管の陰極から出る流れなので陰極線とよばれた。
❷ 雷や蛍光灯の発光も放電現象の一種である。