電流を流すとは？

質問

水の電気分解などで電極に電流を流すとありますが、どうやって電流を流すのでしょうか？
イメージとして、電極に接続する電源には電子がたくさんある状態になっているということでしょうか？
だから、電極を接続すると電子が流れる、つまり電流が流れるということでいいのでしょうか？お願いします。

回答No.4

htms42

電気分解に話を限る事にします。

＞電極に電流を流すとありますが、どうやって電流を流すのでしょうか？

電極には「電圧をかける」です。
電圧をかけたからといっていつでも電流が流れるわけではありません。電気分解が起こった時に「電流が流れる」のです。
電極表面では電子の移動を伴う反応が起こっています。電極を作っている物質が変化している場合も、電極の表面近くにある溶液内の物質が変化している場合もあります。電源の正極に接続されている電極上では電子が引き抜かれる反応が起こっています。負極に接続されている電極上では電子が押し付けられる反応が起こっています。電流が流れたということと電気分解が起こったということは同時に起こる現象だということになります。

電子の移動を伴う反応は酸化・還元反応と呼ばれているものです。電気分解は電圧をかける事によって起こる酸化・還元反応です。

電子を押し付けたり、電子を奪ったりする反応が起こるのですから必要な電圧は反応によって異なります。溶液の状態によっても変わります。
食塩水は電気が流れるとよくいいます。でも電流が流れるのは電気分解が起こる場合ですからある値以上の電圧をかけないと食塩水でも電流は流れないということになります。

回答No.3

ORUKA1951

まず、電源／電池の理解ですが、
≫電極に接続する電源には電子がたくさんある状態になっているということでしょうか？
　すこし違います。もっとも良いイメージする方法は、揚水ポンプです。電源／電池は電気を高いところに持ち上げるポンプに過ぎません。
　出口が無ければ、そのポンプの能力以上には持ち上げることは出来ませんが、上のタンク・・なりダムの水位が下がれば、所定の高さまでは持ち上げられる。もちろんそのためには下の池に水が入ってこなけりゃダメですが。

　では電極と電気分解される水との間で何が起きているか？ですが、それは電気を受け取ってくれるものが、電気がたくさんあるほう（上タンク）に接していれば良い。
　電気を与えてくれるものが、下の池につながった電極に接していれば良い。

　重要なことは、回路のすべての点に置いて、その先がどうなっているかは知らなくて良いということです。

　電気の正体は確かに電子ではあるのですが、いきなり電子まで行き着こうとすると無理なこともあります。
　たとえば水の電気分解で、電子がたくさんあるほう（マイナスの電源に接続されているほう）の電極（カソード）では、水中に電子を受け取ってくれる物質（水素イオン＝電子を失った水素原子）がいれば、そいつが電子を受け取ってくれさえすればよい。言い換えると水素イオンがそこにいればよい。
　プラス側に接続された電極（アノード）の表面では、そこに電子をくれる何かがあればよい。具体的には水酸化物イオン(OH-)。
　詳しい反応は、電解質に何を使うかとかで色々と複雑な問題があるので将来に置いておきましょう。

≫電極を接続すると電子が流れる、つまり電流が流れる
　ではなくて、「電流が流れる、それは突き詰めれば電子が移動している」ということです。逆なのです。
　正確に言うと、電流とは電荷の移動です。すなわち、電荷が移動するときにその担い手は、イオンだろうが、電子だろうが、ホール（正孔）だろうが何でも良いのです。もちろんそれらは突き詰めれば電子ですが、それは後回しでよいということ。

回答No.2

ymmasayan

根本的に誤解があるようですので例で説明します。
ジェットコースターを考えて見ましょう。
最初に動力で高い所に持ち上げて自由落下で高速走行します。
走り終わるとまた動力で高い所に持ち上げて・・・。
ここでジェットコースターが電子です。その逆方向が電流です。
動力が電池や発電機です。
自由落下の部分が負荷ですね。摩擦熱や風圧でエネルギーを消費します。

電子に位置のエネルギーを与えるのが電源でそのエネルギーで電子(電流)が外部に仕事をして・・・と言う形です。

静電気以外では電子は電源と負荷の間をくるくると循環しています。
ポンプを使った循環式の人工の滝をイメージしてください。

回答No.1

sanori

こんばんは。

＞＞＞どうやって電流を流すのでしょうか？

陽極と陰極を電源（電池でもＯＫ）でつなぐだけです。

＞＞＞イメージとして、電極に接続する電源には電子がたくさんある状態になっているということでしょうか？

電気分解をするときは、溶液の中も電流が通っていますから、
通常の電気回路と同じです。
どこかに電子の溜まり場が存在する必要性はありません。

豆電球を電池のプラスとマイナスにつないだ状況と同じだと思ってください。（豆電球が水溶液に相当します。）

以上、ご参考になりましたら。