電気・エネルギー・電波・・・違いって何ですか？

質問

高校生なのですが、今度論文を発表する機会がありまして、
その論文を書くのに、疑問な点があったので、質問します
（私は文系なので、難しい物理学について学んだことがありません・・・
　よければ分かりやすくほぐして答えて頂けると嬉しいです）

１．今まではガソリンで動く車ばかりでしたが、
　　最近、電気で動く車も発表されましたよね
　　車はガソリンでも電気でも動かせるということだと思いますが、
　　これで掃除機などの家電製品を動かすことは出来ないのでしょうか？

２．音楽プレーヤー・掃除機・テレビ
　　全部電気を使うものですが、行うこと（音楽を流す・掃除する・映像を流す）は異なっていますよね
　　どうやって同じ媒体（？）で全く異なったことをしているのでしょうか？

３．ケイタイ・パソコン
　　電気によって動くものですが、同時にコミュニケーションツールでもあると思います
　　その時に発せられる電波はどのようなものなのでしょうか？
　　例えば、メールアドレス毎にメールを送信できる
　　そのメールは特定のメールアドレスにしか届かない
　　しかもそのメールアドレスは簡単に変更できるもの

４．コンセントを誤って抜いてしまうと、
　　バチバチと音と光がたちますが、
　　そのバチバチの正体は電気だと思うのですが、
　　光るという点で、電気と光は何が違うのでしょうか？

変な質問ばかりですが・・・
よければお答え下さい！！

回答No.3

genso-cake

1．やろうと思えばできます。
ガソリン(などの燃料)で直接掃除機を動かすこともできますし、
いったん発電をしてから、家電製品を動かすこともできます。
ただ、家の中でエンジンを使うとなると、うるさいですし排気も出ます。
そして何より大きくて重くなります。
ですから、電気を使って行うのが利にかなっているってことですね。

外でなら、音とか大きさとかがある程度緩和され、
電気を送ることが難しいので、車はエンジンを使うのが便利ってことです。

2．それぞれ、別のエネルギーの形態に変換して利用しています。
音楽は、スピーカーで電気エネルギーが音のエネルギーに変えられ、
掃除機は、モーターで運動のエネルギーに、
映像は、光のエネルギーに(変換方法はは蛍光灯=液晶、プラズマなどなどいろいろあります）
に、変換しています。
電気をエネルギーがたまったものと考えて、いろいろなエネルギーの形に変えていると考えるのがよいのでは？

3．電気が流れたり流れなかったりという符号に変えて、メールを送信しています。
この符号を世界共通にしておけば、通信が可能です。
特定の相手にしか届かないのは、やってきた符号を見て、自分宛かどうかを判断しています。
たとえば、aaaaという符号がきたら自分宛、bbbbという符号がきたら他人宛と判断します。
ですから、実はbbbbというメールも届いているかもしれません。
簡単に変更できるのは、自分のアドレスを登録しておく場所があって、
aaaaと登録されていたのをccccって変えれば、メールアドレスの変更になります。

4．
2の答えと関連していますが、どちらもエネルギーという基盤では共通です。
それが、変換されてしまったので、電気エネルギーが音と光になります。
光と電気の間には、少しばかり関連があるのですが、
高校生ならば、別物として扱ってもよいと思います。

回答No.2

nazunazu

論文を書こうとしている人に対して失礼かとは思いましたが、他に見ている人もいるので、自分なりに簡単になるよう書いてみました。

１．そのための発動発電機というものがありますが、うるさいし割高なので家庭では使われず、例えば工事現場などで使われています。

２．電気は音、力（動力）、光、熱などに変えることができます。理科の実験でニクロム線に電流を流したら熱くなってオレンジ色になった（オレンジ色の光が放出された）といった経験もあると思います。
音に変えてその音の高さや時間を上手に調整すれば音楽や声を流すことができ、力に変えて羽根を回せば掃除機や洗濯機に応用でき、光の色や場所を細かく設定すれば映像を流すことも可能になります。

３．例えば電気を短時間に流したり止めたりします。その際、「一定時間の間に『流す・止める・流す・止める・止める』という操作をすれば『あ』を意味する」といった具合に約束ごとを決めておけば、電気で信号を伝えることが可能になります。これをもっと複雑にすることで、様々なメール送信条件などを可能にしています。

４．「バチバチの正体は電気」というより「バチバチが発生した原因は電気」といったほうが、より適切な気がします。コンセントを抜いた瞬間、コンセントと差込口の間にいろんな波長の電磁波が発生します。この中の目で見ることができる波長の範囲のものが光って見えます。

回答No.1

sanori

こんにちは。

＞＞＞
１．今まではガソリンで動く車ばかりでしたが、
　　最近、電気で動く車も発表されましたよね
　　車はガソリンでも電気でも動かせるということだと思いますが、
　　これで掃除機などの家電製品を動かすことは出来ないのでしょうか？

やろうと思えば、できます。

＞＞＞
２．音楽プレーヤー・掃除機・テレビ
　　全部電気を使うものですが、行うこと（音楽を流す・掃除する・映像を流す）は異なっていますよね
　　どうやって同じ媒体（？）で全く異なったことをしているのでしょうか？

音楽プレーヤーは、電気でデータをデジタル処理・アナログ処理し、処理した結果の電気振動を電磁誘導みたいな感じで、スピーカーやヘッドフォンで音の振動に変換するものです。

掃除機は、電気でモーターを回して、ファンを回すものです。モーターは、やはり、電磁誘導みたいな感じ。

ブラウン管のテレビの画像は、真空の中で電子ビームを発し、それを画面の裏側部分に当てるもの。
（ビームはものすごい速さで画面の上下左右を移動するので、それに目がついていけない人間は、１枚の画面として「錯覚」する。）

液晶テレビの画面は、画面の１粒１粒に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）があり、
ある１本の走査線（横線）に電圧を加えて、その行にあるＴＦＴの出入り口を一斉に開いているときに、信号線（縦方向）に、その行の映像を信号を与え、
それをすべての走査線に対して行う、という一連のことを非常に高速に行うものです。

＞＞＞
３．ケイタイ・パソコン
　　電気によって動くものですが、同時にコミュニケーションツールでもあると思います
　　その時に発せられる電波はどのようなものなのでしょうか？

基本的な原理は、ラジオやテレビの電波と同じです。
ただし、待ちうけのときにも電波をやり取りするという点では、携帯電話は、ほかのものとは大きく異なります。

＞＞＞＞
　　例えば、メールアドレス毎にメールを送信できる
　　そのメールは特定のメールアドレスにしか届かない
　　しかもそのメールアドレスは簡単に変更できるもの

これらは、携帯電話会社のコンピュータでやっています。

＞＞＞
４．コンセントを誤って抜いてしまうと、
　　バチバチと音と光がたちますが、
　　そのバチバチの正体は電気だと思うのですが、
　　光るという点で、電気と光は何が違うのでしょうか？

接触せず、中途半端に近い状態では、
単位距離当たりの電圧（電界という）が非常に大きくなります。
このとき、電子ビームが発生します。
導線がなくて、空気中であっても、電界が大きければ、電子の流れ（電流）は発生します。
雷もそうです。
そのとき見える光は、そういった高速の電子が金属に衝突したときに発生するものです。（制動放射という。）

以上、ご参考になりましたら幸いです。