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プラス極(+極)・マイナス極(-極)

一般小学生

まとめ

プラス極(+極)・マイナス極(-極)
電池や電源において、電流が流れ出す端子をプラス極、電流が流れ込む端子をマイナス極という
  • 電流はプラス極からマイナス極に向かって流れるが、電子はマイナス極からプラス極に向かって移動する
  • 光電池手回し発電機などの電源装置にも極性があり、接続を逆にすると装置の動作方向が変化する
  • コンデンサーに電気を蓄える際も、極性を正しく接続する必要がある

解説

電気回路において、電流の流れる方向はプラス極からマイナス極であると定義されています。これは歴史的な経緯によるもので、後に発見された電子(マイナスの電荷を持つ粒子)は、実際にはマイナス極からプラス極へと移動しています。

電源の種類によって、プラス極とマイナス極の性質や電気の作り方が異なります。例えば、光電池では光を当てることで電気を発生させますが、光をパネルに対して直角に当てるほど、より大きな電流を取り出すことができます。また、手回し発電機では、ハンドルを回す速さを速くするほど、流れる電流が強くなります。

項目 プラス極(+極) マイナス極(-極)
電流の向き 流れ出す 流れ込む
電子の向き 流れ込む 流れ出す
乾電池の形状 凸部(出っ張り)がある 平らである
LEDの接続 長い方の足(アノード)を接続 短い方の足(カソード)を接続
コラム

コンデンサー(蓄電器)は、電池のように電気を蓄えることができる装置です。手回し発電機などで作った電気をコンデンサーにたくわえ、その後で豆電球モーターをつなぐことで、一定時間動作させることができます。この際もプラス極とマイナス極を正しくつなぐことが重要です。また、発光ダイオード(LED)のように、特定の方向にしか電流を流さない素子を使用する場合、極性を逆にすると点灯しません。回路を設計する際は、常に電流の入り口と出口を意識する必要があります。

小学生のみなさんへ

かん電池には、出っ張っている「プラス極」と、平らな「マイナス極」があります。電気はプラス極から出発して、道(回路)を通ってマイナス極へと戻っていきます。

太陽の光で電気を作る「光電池」を使うときは、光をななめから当てるよりも、まっすぐ(直角に)当てた方が、たくさんの電気を作ることができます。また、手でハンドルを回して電気を作る「手回し発電機」は、速く回せば回すほど、強い電流を流すことができます。

電池の向きをぎゃくにすると、つないでいるモーターの回る向きが反対になります。電気の流れる向きが変わるからです。実験をするときは、プラスとマイナスをよく確認かくにんしてつなぎましょう。

ルラスタコラム

豆電球はプラスとマイナスを逆につなぎかえても光りますが、LED(発光ダイオード)は逆につなぐと光りません。電気を通す方向が決まっているからです。最近の信号機やライトにはLEDがたくさん使われているので、向きがとても大切なんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 電流は、電池のプラス極とマイナス極のどちらからどちらに向かって流れますか。
電流はプラス極から流れ出し、マイナス極へと流れ込みます。
【応用】 光電池を使ってプロペラをより速く回したいとき、光の当て方をどのように工夫すればよいですか。
光電池のパネルに対して、光が直角(垂直)に当たるように調節することで、最も効率よく大きな電流を発生させることができます。
【実践】 コンデンサーに電気を蓄えてから豆電球をつなぐ実験で、手回し発電機のハンドルを回す向きを逆にすると、どのようなことが起こりますか。
電流の向きが逆になるため、プロペラ(モーター)の回転が逆向きになります。また、コンデンサーに蓄えられる電気の向きも逆になるため、LEDなどの極性がある部品をそのままつなぐと点灯しなくなります。

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