驚きの答え！電荷を導線の中で押し動かし、電流を生み出している正体とは？
電流を流すとなぜ導線が熱くなるのか、その仕組みは単に「電子が原子にぶつかるから」という説明だけでは理解できません。
金属中の電子は非常に速い無秩序運動をしていますが、電流としての平均的なドリフト速度は驚くほど遅く、その背景には結晶格子内で起こる散乱があります。
理想的に完全な結晶では周期的に並んだ原子そのものが通常の電気抵抗を生むわけではなく、現実の金属に存在する格子振動や不純物、結晶欠陥といった「乱れ」が重要な役割を果たします。
結晶格子の振動を量子化したものはフォノンと呼ばれ、電子はフォノンを吸収したり放出したりすることでエネルギーや運動量を格子へ渡していきます。
こうして電気エネルギーが原子の振動へと変換され、その無数の振動が私たちの感じる「熱」となって、導線やはんだごてを熱くする仕組みを詳しく見ていきます。
存在しない「秒速数千キロ」
原子は無関係
電子は「音」につまずく
電気から火傷に至るまで