東北エネルギー懇談会

5 電気全般

【区分】
区分は、初心者と中級者に分けましたが、各自の判断で自由にご覧下さい。

1 電気って何ですか?

 私たちの生活に必要な電気、その正体である電子は1897年にイギリスの物理学者トムソンによって発見されました。エジソンが白熱電球を発明した年より20年も後のことです。

 原子核のまわりを回っている電子が刺激を受けることで外に飛び出すことがあり、その飛び出した電子(自由電子)が動くことを「電気」といいます。

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中部電力 キッズ展示館 電気ってなあに
中部電力 こんなところにも電気?

2 電気の伝わる速さはどのくらいなのですか?

 まったく抵抗のない理想の導体であれば秒速約30万キロメートルで光の速度と同じです。ただし、普通の導体では、これよりほんのわずか遅くなります。

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中部電力 みんなの質問「はてな」コーナー(16/27)
学研 科学なぜなぜ110番 電気はどのくらいの速さで流れるの?
学研 科学なぜなぜ110番 光の速さはどれくらいなの?

3 電気はなぜビリビリするの?感電してるのですか?

 人間の体に弱い電気が流れると「痛い」とか「ビリビリする」などの防御反応が起こります。

 普通の状態で100ボルトの電線に触れると20ミリアンペアの電流が流れます。この程度の電流では強い痛みを感じるくらいですが、30ミリになると呼吸が乱れるなど危険なので、電線には触れないようにしましょう。

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中部電力 みんなの質問「はてな」コーナー(1/27)
北海道でんき保安協会 やさしい電気の豆知識

4 鳥は電線にとまっても感電しないのはなぜですか?

 人が地面に立っている状態で、電気が流れている電線に触れれば、身体を通って大地へと電流が流れるので感電します。鳥が1本の電線に両足で止まっているだけでは、電圧の差がないので、感電しないのです。

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東北電力 電気アドベンチャー(電気の不思議3/10)
中部電力 みんなの質問「はてな」コーナー(2/27)
中国電力 『Kids(キッズ)エネルギア』 なん電だろう調査隊
学研 科学なぜなぜ110番 鳥はどうして電線にとまっても平気なの

5 どうして電気製品はスイッチを押すだけで動くんですか?

 スイッチを押すと、電気製品に電気が流れて、動いたり光ったりするエネルギーになるからです。電気製品のスイッチは、電気を流す・流さないを切り替えるためのもので、それを押すことで電気が流れます。

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中部電力 電気こどもシリーズ クイズ?一緒に考えよう

6 電気って照明以外にどんなものに使われているのですか?

 生活の周辺では、照明、部屋を暖めるエアコンや電子レンジ、電気洗濯機、トースター、電気ストーブ、温水洗浄便座の便座の暖房など数えあげればきりがない程、生活に密着しています(①~③)。また、工場の機械を動かす動力、電車のモーター、最近では電気自動車も出てきました。
 ④は、古いですが、細かく調査され、また、⑤では、エネルギーの消費の動向が掲載されています。

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四国電力 電気なんでも調査隊 電気を使う 日常にある電気
家電製品協会
電気事業連合会 電気事業について 電力消費等の概要
JCCCA全国地球温暖化防止推進センター 家庭における消費電力量の内訳
エネルギー白書2019 第2部-第1章-第4節二次エネルギーの動向 【第214-1-1】部門別電力最終消費の推移(P152)
東京ガス キッズ東京ガス おどろき!なるほど!ガスワールド データ集
東京ガス キッズ東京ガス おどろき!なるほど!ガスワールド データ集
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7 雷はなぜ起こるの?その後、なぜ停電することがあるのですか?

 雷は樹木や建物、時によっては人間を通して地面へと流れていきます。雷は樹木などの抵抗の少ない所へ行こうとするのです。雷の電圧は数億ボルトもあり、落ちると大変な衝撃があります。

 雷が落ちることによって、大きな電気エネルギーが設備に流れると、ガイシが壊れたり、電線が切れることがあります。このように変電所や配電線などの設備が壊れることにより電気が送れなくなって停電となります。

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東北電力 電気アドベンチャー(電気の不思議2/10)
中部電力 みんなの質問「はてな」コーナー(7/27)

8 東日本と西日本で電気が違うって本当ですか?

 静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を境に、東側は50ヘルツ、西側は60ヘルツの電気が送られています。

 これは、明治時代に東日本ではドイツから、西日本ではアメリカから発電機が輸入されたからなのです。

 また、この2種類の周波数を統一しようとする動きが、過去4回あったのですが、何れも失敗に終わりました。

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関西電力 forキッズ教えてかんでん 周波数について
中部電力 みんなの質問「はてな」コーナー(26/27)
電気事業連合会 電気事業について 全国を連携する送電線

9 脱炭素化とは何ですか?

 炭素排出を低減していくことです。脱炭素化の進展は、化石燃料に依存する日本のエネルギーの供給構造を変革し、温室効果ガスの排出削減にも貢献します。

 2050年を見据えた脱炭素化の挑戦においてはイノベーションが鍵となり、このためには再エネ、原子力、水素、蓄電池、二酸化炭素回収・利用・貯蔵(CCUS)等のあらゆる選択肢がかんがえられています。

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資源エネルギー庁 日本のエネルギー2018 「エネルギーの今を知る10の質問」のQ5-3

10 電気がなくなってしまうことはないのですか?

 あります。現在利用しているエネルギー資源には、すべて限りがあるからです。

 また、現在日本のエネルギーは91%が輸入ですが、この輸入ができなくなったら経済や生活が破綻してしまいます。省エネルギーの推進と共に、化石燃料に代わるエネルギー源の開発と導入が不可欠なのです。

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日本原子力文化財団 エネ百科 【1-1-6】 世界のエネルギー資源確認埋蔵量
関西電力 事業概要 エネルギー でんきのもしも 5
日本原子力文化振興財団 マンガ 大停電が起きたら(印刷がお薦め)
東京電力ホールディングス エネルギーのそれ何で? 動画ライブラリー Vol.2燃料調達篇

11 電力システム改革について教えてください

 東日本大震災での停電を経験し、大規模に集中した電源からの一方通行型の画一的な電力システムの課題が出てきました。そのため、「需要家への多様な選択肢の提供」、「分散型電源の最大の活用」、「送配電ネットワークの強化・広域化や送電部門の中立性の確保」などが検討されました。

 国は、2013年4月に「電力システムに関する改革方針」を閣議決定しました。詳しくは⑥を参照ください。

NO 区分 参考のリンク先
電力取引等監視委員会 電力自由化の仕組み(動画4:00)
電力取引監視等委員会 電力自由化広報動画「電力自由化? 教えてッ!! 勝間さん」(動画4:10)
東京電力ホールディングス エネルギー理解 電力システム改革の流れ
東京都地球温暖化防止活動推進センター 「よくわかる」電力自由化(動画5:15)
資源エネルギー庁 2017/09/28スペシャルコンテンツ 電力小売全面自由化で、何が変わったのか?
電気事業連合会 電気事業について 電力システム改革

 

12 電気ってどのくらい重要なものなのですか?(半歩先の学び)

 「電気」は便利に使える一方、目に見えず、敬遠しがちですが、実は、電気ってすごいんです。
 米国の工学アカデミーでは、会員(工学研究者の会員数は約2,200人強)に対し、2003年度にアンケートを行った結果、「20世紀における20大技術革新リスト」のトップに「電力利用」が選ばれたのです。

 電気がないと、テレビもコンピューターも洗濯機も通信機器も、そして飛行機さえも動かないのです。このような「電気」は、20世紀の100年間に人々の生活を一変させたイノベーションの中で第一位だったのです。

 また、電気を送る送配電網も、人工的な構造物としては、世界で最も価値が高いと言われることがあります。

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東京大学名誉教授 故笠木伸英氏 「新世紀の工学と人材育成:そのビジョンと倫理」(P1)
理化学研究所 前理事長 野依良治氏 「第4回サイエンス・フロンティアつくば(SFT2006)開催報告書」 社会は生命科学に技術革新を期待する(P13)