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2026年06月20日07:37

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雷や電気について

積乱雲中の上層と下層に電気がたまって雷は起きます。雷は、電気とはいっても摩擦などで生じる静電気です。積乱雲は上層がプラス、下層がマイナスの電気を帯びますが、この電位に差が生じると、プラスからマイナスの電気に向かって電気が一気に流れます。これが稲妻、つまり雷の正体です。

雷の電気の大きさはどれくらいなのかといいますと、一般家庭の電気を１０日間以上まかなえるほどの大きさです。1回の雷で、数万～数十万アンペアの電気が流れ、１～１０億ボルトの電圧が生じると言われていますが、時間にして１０００分の１秒の出来事です。

電磁誘導の法則とは、磁気から電気が生じる現象です。１８３１年、ファラデーは銅線でコイルを２つ作り、ある実験を行いました。一方のコイルに、もう一方のコイルで作った電磁石を出し入れすると、大きなコイルに瞬間的に電気が流れることを発見したのです。

これは「電磁誘導の法則」とも呼ばれています。ちなみに、電気から磁気が生じることは、デンマークのハンス・クリスティアン・エールステッド (１７７７～１８５１年)によって、１８２０年に発見されていました。

レッドスプライトは、超高層雷放電と言われる発光現象の一種で、雷とは異なりますが、雷 (雷放電)に付随して発光すると考えられている、とても珍しい現象です。普通の雷は、夏季には高度３～５㎞で発生し、冬季は３００～５００mで発生します。

これに対し、レッドスプライトは、高度約５０～８０㎞で発光し、鉛直方向の大きさは２０㎞程度、水平方向の大きさは数km－７０㎞程度になると言われています。家庭用の電気は、交流の電気です。乾電池などは直流です。

電気には、「直流」と「交流」の２種類があります。直流は、流れの向きや大きさ(電流)、勢い (電圧) が変化しません。スマホなどの電池は直流です。一方、交流は、流れの向き、電流、電圧が交互に変化しています。コンセントにさして使う電気製品が、プラグをどちらの向きにさしても使えるのは、交流用の電気製品だからです。

マイケル・ファラデー（１７９１～１８６７年)。家庭が貧しく。小学校も中退していますが、努力を重ねて世界的な科学者となりました。化学と物理学で多くの業績を上げていますが、１８３１年、磁力の変化によって電気が生じる「電磁誘導の法則」という重要な発見をしました。これが今日の電気の時代につながっているのです。

マイケル・ファラデーは、とてもウィットのある人だったと言われています。あるとき、当時の大蔵大臣がファラデーに「君の電気の研究は何の役に立つ?」と聞いたところ、「閣下、将来はきっと課税できるようになります」と答えたそうです。

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