クルックス管と陰極線を中学生向けに詳しく解説していきます!
- クルックス管とは何か。
- 陰極線の性質と正体
- 電子とは
を学習したい人にオススメ!
クルックス管?陰極線?
しっかりと確認しておこうね!
このページを読めば3分でバッチリだよ!
また、このページは中二理科の電気の単元の11ページ目なんだ。
全てのページを読むと電気の学習が完璧になるよ。
ぜひチャレンジしてみてね!
それではクルックス管の学習スタート!
クルックス管と放電
クルックス管は、下のようなものだね!
これがクルックス管か!
何に使うの?
クルックス管は「真空放電」を起こすのに使う装置なんだ。
真空放電?
うん。
クルックス管の前に「放電」について説明しておくね。
放電とはたまった電気が移動する現象のことなんだ。
次の2種類があるよ。
火花放電
1つ目は火花放電と言われる放電だよ。
火花放電とは
普通電気を通さない空気に非常に大きな電圧がかかり、火花を出しながら放電することなんだ
火花放電の例には下のようなものがあるね。
例1 雷
例2 誘導コイルで火花放電を出す
誘導コイルとは高い電圧を出す下のような装置だね。
誘導コイルで火花放電を出す動画ものせておくね。
(10秒)
雷も誘導コイルもすごい迫力!これが火花放電なんだね!
うん。すごい迫力だね!
真空放電
そしてもう一つの放電の種類が真空放電なんだよ!
真空放電とは、
気体を抜いて真空に近い状態にしたところで起きる放電
のことなんだ。
この真空放電を起こすのに、クルックス管を使うんだよ。
(つまりクルックス管の中は、ほとんど気体が無いんだね)
下に、真空放電を起こした2種類のクルックス管の写真をのせておくね!
おー。これが真空放電か!
うん。
動画ものせておくね(7秒)
その2(7秒)
こんな感じだね!
クルックス管を使うと真空放電が起こせることは分かったけど、この線みたいなものは何?
その線のことを
「陰極線(電子線)」と言うんだ!
陰極線とは「クルックス管の中で観察できる電子の流れ」のことだよ。
次は陰極線について説明していくよ!
陰極線の性質
①陰極線が進む向き
動画で見た線を陰極線と言ったけど、下の写真で光っているのも陰極線と言うよ。
このクルックス管は線のものと何が違うの?
このクルックス管を使うと、線が
+側から出ているのか-側から出ているのか
を調べることができるんだ!
陰極線が出る向きを調べられる?
そう。まずは動画を見てみよう。(30秒)
どうだったかな?
始めは影ができていたけど、+と-を入れ替えると影ができなくなったよ!
そうだね!この結果から陰極線の向きを考えてみよう!
まず影ができたときは、下の図のように接続されていたんだ。
これは、-極から光が出ているから、影ができると考えることができるね。
おお。確かに。
だけどその後、+と-を入れ替えたら、影が発生しなかったよね。
つまり、
陰極線はマイナス極から出ている
とこの実験から結論付けることができるんだね!
マイナスからって、なんか意外だね。
そうかもしれないね。
けど、-極のことを「陰極」とも言うんだよ。
そして陰極から飛び出ているから、「陰極線」と言うんだね!
では陰極線の性質を一度まとめておくね。
①陰極線は-極(陰極)から発生している
そしてもう一つ。
②陰極線は直進している
ことも押さえておこう。
陰極線の曲がり方
電圧による曲がり
次は陰極線の曲がり方についてだよ!
え?陰極線って曲がるの?
うん。
ナリカさんの動画を見てみよう!(1分)
さて、この実験結果から何が言えると思う?
「陰極線は曲がる」
じゃないの?
それだけじゃだめなんだよ。
思い出してごらん。
陰極線はプラス極のほうへ曲がったね!
電気はプラスとマイナスが引き合うから、
「陰極線は-の電気をもつ」
と考えることができるよね!
おー!なるほど。
これも陰極線の性質としてしっかりと覚えておこう!
③陰極線は-(負)の電気をもつ
磁界による曲がり
そして陰極線は、磁界によっても曲がるんだ。つまり、磁石を近づけると陰極線が曲がるということだね。
動画で見てみよう。(15秒)
その2(15秒)
ほんとだ。めっちゃ曲がる!
おもしろいね。
これはフレミング左手の法則で曲がり方の説明ができるけれど、
- 磁石を近づけると曲がる
- NとSを入れ替えると曲がり方が逆になる
の2つを覚えておけば大丈夫だよ!
わかりましたー。
これで「陰極線の性質」はバッチリだよ。
しっかりとまとめておこう。
- ①陰極線は-極(陰極)から発生している
- ②陰極線は直進している
- ③陰極線は-(負)の電気をもつ
- ④磁石を近づけると曲がる
- ⑤NとSを入れ替えると曲がり方が逆になる
だね!
電子
最後に「電子」について説明して終わりにするよ。
電子?
うん。陰極「線」とか電子「線」というと、線のイメージがあるよね。
だけど陰極線(電子線)は「電子」という粒が飛んでいるんだ!
え?あれは粒なの?
そうなんだ。イメージ図で書くとこんな感じだね!
陰極線は電子の流れなんだね!了解!
うん。しっかりと覚えておいてね。
電子はマイナスの電気をもっているよ。
陰極線の元だから当然だね!
これで
- クルックス管
- 陰極線
- 電子
の解説を終わるよ。
このページのまとめをしよう!
1.クルックス管は真空放電をさせるために使う装置
2.真空放電を行うと陰極線が見える
3.陰極線の特徴は
①陰極線は-極(陰極)から発生している
②陰極線は直進している
③陰極線は-(負)の電気をもつ
④磁石を近づけると曲がる
⑤NとSを入れ替えると曲がり方が逆になる
4.陰極線とは電子の流れである
5.電子は-(負)の電気をもつ
となるね。しっかりと覚えておこう!
みんなお疲れ様☆
これで電気の単元はバッチリだね。
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またねー
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