1まずは電気って なに?
電気の正体は、目に見えない小さな「電気のつぶ」。このつぶを「電子」というよ。マイナスのつぶなんだ。この電子が線の中を動くことを、「電気が流れる」というんだ。
スマホの電池の中には、このマイナスの電子と、プラスのつぶ「リチウムイオン」が同じ数ずつ入っている。プラスとマイナスは引っぱりあう。でも電池の中では くっつかずに、それぞれ別の席に すわっているんだ。
どちらかを指で つかんで、ひきはなしてみよう。
2電池の中の、2つのへや
電池の中には、へやが 2つある。左が炭素のへや(-)、右がコバルトのへや(+)。あいだは「電解液」という液で しきられているよ。どちらのへやにも、リチウムイオンの席(板の すきま)と、電子の席がある。
へやを えらんで、電子の ようすを くらべてみよう。
びっくり! 炭素のへやの材料は、えんぴつの しんにも入っている炭素なんだ。
3充電で なにが起きている?
充電器は電子を落ち着けるコバルトの席から ひきはがして、落ち着かない炭素の席へ おしこむ。電子は外の線を通り、リチウムイオンも数を そろえるように、液の中を ついていくよ。
充電器を動かすコンセントの電気は、この「おしこむ」仕事のために使われるんだ。コンセントの電子が電池に入って たまるわけじゃないよ。
USBか「充電する」をタップして、電池の中の電子の数を見ていてね。
びっくり! 100%の電池と 0%の電池。中の電子の数は、まったく同じ。充電は電気を ためることじゃなくて、電子を落ち着かない席へ移すことなんだ。
4なぜ外の道を通るの?
電子は、落ち着けるコバルトの席へ帰りたい。でも液は、リチウムイオンだけを通す かべ。だから電子は、外の道(スマホの中の線)を回って帰るしか ないんだ。
スイッチをタップして、入れたり切ったり してみよう。
びっくり! 使っていないスマホの電池が急に へらないのは、このしくみの おかげ。外の道が つながっていないと、電子もリチウムイオンも動けないんだ。
5スマホが動く正体
外の道の とちゅうには、画面やコンピューターが ある。電子が、落ち着ける席へ帰る とちゅうで ここを通りぬける。その いきおいで、スマホが光って動くんだ。
使いかたを えらんで、へりかたを くらべてみよう。へったら、USBか「充電する」で充電できるよ。
びっくり! 線の中の電子は、じつは ゆっくり。1秒に 1ミリも すすまないことが ほとんど。それでもスマホが すぐ動くのは、線に ならんだ電子が いっせいに おしだされるからなんだ。
6まとめとクイズ
まとめ
- 電気の正体は、小さなつぶ「電子」。
- 電池の中のリチウムイオンと電子は、引っぱりあうけど くっつかない。それぞれ別の席に すわっている。
- 充電しても、電池の中の電子は ふえない。1こ入るたびに、1こ出ていくから。
- 充電は、電子を落ち着かない炭素の席へ移すこと。リチウムイオンも ついていく。
- 使うと、電子は外の道を通って落ち着けるコバルトの席へ帰り、リチウムイオンは液の中を ついていく。その帰り道で、スマホが動くんだ。
クイズ