英語版クイズをもとにAIで日本語で作成しました。出典は日本語版ウィキペディアにリンクしています。
電気は、電荷の移動や相互作用によって起こるさまざまな物理現象の総称。雷や静電気といった身近な現象から、照明、通信、動力まで、現代社会を支える存在になっている。 このクイズでは、電流や電位といった基礎概念、ファラデーやエジソンら先人の発見と発明、白熱電球の改良の歩み、電気を感じ取る生きものまで幅広く出題する。 やさしい問題から歯ごたえのある難問まで、知識を試してみよう。
全30問の答えと解説。クイズで遊ぶ
Q 01英単語「electricity」の語源となったギリシア語は、何を意味する？
琥珀
古代ギリシア人が、これをこすると静電気が生じることを発見した故事にちなむ。新ラテン語の ēlectricus を経て現在の語形になった。
Q 021752年6月、フランクリンが雷を伴う嵐の中で揚げたものは？
凧
この実験で、雷の正体が電気であることが示された。フランクリンは私財を投じて電気の研究を続けた人物である。
Q 03電気による蘇生の話を知っていたメアリー・シェリーが書いた小説は？
『フランケンシュタイン』
作者は怪物を生き返らせた方法について特に固有名詞を挙げていない。電気を使った怪物の復活は、後のホラー映画の定番となった。
Q 04ガルヴァーニが動物電気の実験で、死んだ何の脚をけいれんさせた？
カエル
この実験の後、死んだ人間が電気の刺激で息を吹き返したという話が医学誌に報告され、電気を魔法のような力とみる大衆文化の見方につながった。
Q 05電位差、すなわち電圧の単位として日常的によく使われるのは？
ボルト
電位差は、単位電荷を2地点間で移動させるのに要するエネルギーと定義される。どの経路でも同じエネルギーを要するため、値は一意に定まる。
Q 06電荷を持った粒子の移動で生じる電流の強さは、何を単位として計る？
アンペア
どんな荷電粒子でも移動すれば電流を形成できる。歴史的な慣習から、電流の向きは正の電荷が流れる向きと定められている。
Q 07尖った先端で周辺の雷を引き寄せ、建物を守る装置は？
避雷針
尖った導体の先端には電場が集中しやすい。雷そのものは、雲がつくる電場の強さが空気の耐えられる限界を超えたときに発生する。
Q 08電気抵抗の単位オームを表すギリシア文字は？
Ω
単位名はゲオルク・オームに因んで命名された。多くの物質の電気抵抗値は、広範囲の温度や電流値に対してほぼ一定である。
Q 09電池などが発する、常に一方向に流れる電流を何と呼ぶ？
直流
これに対し、流れる向きが定期的に逆転する電流では、導体内の電荷は一方向に進まず、短い距離を行ったり来たりする。
Q 10交流の電流の強さの時間変化は、多くの場合どんな波形を描く？
正弦波
交流の電流の強さをある程度以上の時間で平均するとゼロになるが、エネルギーはある方向に運ばれ、次に反対方向に運ばれる。
Q 11エジソンの電球のフィラメントに最終的に採用された真竹の産地は？
京都・八幡
エジソンは中国と日本に部下を派遣して材料を探した。それ以前には白金や、炭素処理を施した厚紙も試している。
Q 12ファラデーが1821年、磁場と電流の関係から発明した装置は？
電動機
その単極式の装置では、水銀のプールの中央に永久磁石を立て、上から垂らした導線に電流を流すと、導線が磁石の周囲を回るように動いた。
Q 13蓄えた電荷が生む電場にエネルギーを蓄える、電気回路の素子は？
コンデンサ
概念的には薄い絶縁層を2枚の導体の板で挟んだ形をしている。実際には表面積を増やすため、金属薄膜をコイル状に巻いている。
Q 14積雪地帯の信号機は、白熱電球の発熱を何に利用している？
Q 21100Wの不活性ガス入り白熱電球で、可視光の放射に使われる電力は何%程度？
10%
赤外放射が72%を占め、残りは熱伝導で消費される。発光効率は低いが、一般の人工光源の中では演色性に特に優れている。
Q 221880年にピエール・キュリーとジャック・キュリーが発見した効果は？
圧電効果
石英や砂糖のような結晶は、圧力を加えられると電位差を生じる。逆に電圧を印加すると形状が微妙に変化する、可逆的な現象である。
Q 23ファラデーが世界初の発電機を発明したのは何年？
1831年
回転する円盤の機械エネルギーを電気エネルギーに変える原始的な装置で、実用には至らなかったが、磁気を使って発電できる可能性を示した。
Q 241600年に『De Magnete』を著したイギリスの科学者は？
融雪
発熱の少ないLED電球では信号機本体に雪が付きやすく、これが原因の事故も発生している。支柱が曲がるおそれもある。
Q 15ボルタが発明した電堆は、亜鉛と何を交互に重ねたもの？
銅
それまでの静電発電機よりも安定的に動作する電源となった。この電池は史上初の実用的な電力源とされる。
Q 1619世紀末に発明され、高電圧低電流での効率的な送電を可能にした機器は？
変圧器
送電の効率化により、1つの大きな発電所から広い地域に電力を供給できるようになり、規模の経済の効果が発揮されるようになった。
Q 171745年にミュッセンブルークが発明した蓄電器の一種は？
ライデン瓶
発明の場となった大学の名が付いている。ワトソンはこの装置で実験し、1747年に静電気の放電は電流に等しいことを発見した。
Q 181864年に電磁波を理論的に解析した物理学者は？
マクスウェル
電場、磁場、電荷、電流の関係を示す一連の方程式を導き、電磁波が光速で伝わること、光も電磁放射の一種であることを示した。
Q 191820年、電流を流した導線の近くで方位磁針が振れることに気づいたのは？
エルステッド
これが電気と磁気の基本的相互作用の発見で、電磁気学が発展するきっかけとなった。針にかかる力は引力や斥力ではなく、導線と直角な方向の力だった。
Q 201837年にホイートストンとクックが最初に商業化した通信手段は？
電信
1860年代には大陸間の通信網や大西洋を横断するケーブルができ、電気によって数分で世界中に通信できるようになった。
ギルバート
この著作のなかで、ギリシア語の elektron からラテン語単語 electricus を作り出した。
Q 25方向がなく大きさだけを持つ電位は、どんな量に分類される？
スカラー量
重力場における高さに似た量である。地図の等高線のように、電場でも同じ電位の地点を結んだ等電位線を描くことができる。
Q 26動物が細胞膜に沿って発生させ、情報を伝える電圧パルスを何と呼ぶ？
活動電位
この信号は神経系を通じて筋肉まで伝えられる。感電はこのシステムを刺激し、筋肉を収縮させる。
Q 27ファラデーが導入した、電場を視覚化する想像上の曲線の名は？
電気力線
正の電荷を始点とし、負の電荷を終点とする。良導体には常に直角に入り、互いに交差することはない。
Q 28紀元前250年頃のものとされる「バグダッド電池」が発見されたのは何年？
1936年
イラクで見つかり、ガルバニ電池に似ている。電気めっきの証拠とする説もあるが、巻物を収めて地中に埋めた壺にすぎないとする説もある。
Q 29東京市内の家庭電灯がほぼ完全に普及したのは何年？
1912年
当時「電気」は最新の代名詞でもあり、電気ブランのように電気とは無関係の商品名にも使われた。
Q 301660年に静電発電機を発明した人物は？
ゲーリケ
その後、ボイルは1675年に、電気による牽引と反発は真空中でも作用し得ると述べている。