「電気の発見から応用までの歴史」シリーズ（EM-TA-Sシリーズ） - NPO法人知的人材ネットワーク・あいんしゅたいん

フランクリンと平賀源内（EM-TA-S-01）

2011-01-22T23:53:28+09:00

電気の発見から応用までの歴史　ーフランクリンと平賀源内（静電気の時代）ー　　杉原和男先生

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1700年代は「静電気の時代」と呼ばれる。
米国ではフランクリンが、凧を使って雷の電気をためることに成功し、雷が電気であることを明らかにした。日本では平賀源内が、摩擦によって静電気を発生させる装置「エレキテル」を用いて電気の研究を行った。
彼らの影響力が大きかったことは、フランクリンの肖像が描かれた米国100ドル紙幣や、香川県高松市にある平賀源内記念館などからもうかがい知れる。

ボルタの電池から電流の利用へ（EM-TA-S-02）

2011-01-23T01:46:50+09:00

電気の発見から応用までの歴史　ーボルタの電池から電流の利用へー　　杉原和男先生

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フランス市民革命、イギリス産業革命、アメリカ合衆国建国といった激動の1700年代後半、その後の電磁気学の洪水のような発展の堰（せき）を切る発見がなされた。それは、静電気によるショック療法の試みが行われていた当時、筋肉収縮の研究を行っていた医学者ガルバーニによる「蛙の脊髄と足の間に、接続された二種類の金属をあてると、足が動く」という現象の発見である。
その仕組みとして、金属の種類によって電子の放出のし易さ「イオン化傾向」が異なることにより電気が流れることを、食塩水などの電気伝導体（電解質溶液）と種々の異種金属の組み合わせを用いて電池を発明することにより、証明したのがボルタである（1800年）。
それまでは静電気を蓄電器にためておき、そこから電気をいっきに放電してしまうような電源しかなかったのが、電池の発明により途切れることのない電流が得られるようになったのである。日本初の電池実験に成功したのは、1831年、宇田川榕菴であった。

ボルタの電池発明を知ったデービーは、複数の元素からなる物質（化合物）に電池をつなげてその化合物を構成する元素を取り出すこと（電気分解）により、1807年から1808年の間に、6種の元素（カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、バリウム、マグネシウム）を取り出すことに成功した。また、デービーは、1808年、ボルタ電池を用いて放電発光実験に成功した。
この灯りは「アーク灯」と呼ばれ、これが電気を使用した照明（電灯）の始まりであった。

エルステッドの大発見（EM-TA-S-03）

2011-01-23T01:52:59+09:00

電気の発見から応用までの歴史　ーエルステッドの大発見（電気と磁気の関係の発見）ー　　杉原和男先生

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電気にはプラスとマイナスの電荷があり、同符号のものは反発し、異符号のものは引きあうという性質がある。また、磁気（磁石）にはN極とS極の磁極があり、同極のものは反発し、異極のものは引きあうという性質がある。さらにこの電気の間の力（電気力）と磁気の間の力（磁気力）は、どちらも、力を及ぼしあう物の間の距離が近いほど力が大きくなるという性質がある。
このように、電気と磁気は似たような性質があり、電気と磁気の間にはなんらかの関係があるのではないかと言われていた。また、フランクリンの凧あげ実験では、雷の放電が磁石の極性を反転させているという記録が残されていた。
しかし、電気と磁気の関係を示す決定的な証拠は長い間みつからないままであった。

そんななか、1820年にエルステッドによって大発見がなされた。
それは、電線に電流を流すと、電線の周りに置いた方位磁針が動くというものであった。電流の周りには円状に磁極を動かす力（磁場）ができているのである。
電気力や磁気力の場合は、力は引力か斥力であったが、この電流と磁石の間の力の場合は、磁極は電流に近づきも遠ざかりもしない方向に力を受けるのである。
このことがこの発見を遅らせた一因であると言われている。この発見の情報はその重要性から、当時の科学界に瞬く間に広がった。

ファラデーの心眼（EM-TA-S-04）

2011-01-23T02:23:06+09:00

電気の発見から応用までの歴史　ーファラデーの心眼（電流と磁力の関係の解明／利用へ）ー　　杉原和男先生

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エルステッドの発見は、電流がその周りの磁極に電流の周りに回転させる力を及ぼすというものであった。

1821年にファラデーは、この現象の逆、つまり、磁極がその周りの電流に磁極の回りに回転させる力を及ぼすことを実験的に明らかにした。これらが電気のエネルギーを物を動かすことに利用する装置（電気モーター）につながる。
また、エルステッドの発見は、電流つまり電荷が動くことで周りに磁極を動かす力（磁場）が生じるということを意味する。

1831年にファラデーは、この現象の逆、つまり、磁場が動く／変化することで周りに電荷を動かす力が生じることを、コイルに磁石を近づけたり遠ざけたりするとコイルに電流が流れる実験などを通して、明らかにした。
この現象は「電磁誘導」と言われ、運動のエネルギーから電流を作る装置（発電機）につながる。

エジソンの送電事業（EM-TA-S-05）

2011-01-23T02:28:36+09:00

電気の発見から応用までの歴史　ーエジソンの送電事業（電気をみんなのものに）ー　　杉原和男先生

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日本で一般供給用として送電が始まったのは、エジソンによる送電から9年遅れた1891年、京都市の蹴上発電所からであった。