【小学生でもわかる】短絡 (ショート)とは?わかりやすく解説

【小学生でもわかる】短絡 (ショート)とは?わかりやすく解説 電気のトラブル
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アイキャッチの答え A:短絡
シバ男
シバ男
  • 電気が短絡(ショート)ってどういうこと?
  • よく聞くんだけど、ハッキリなんなのか分からない。
  • わかりやすく解説して欲しい。

こんな疑問にお答えします。

 

本記事の内容
  • 電気の短絡とは? わかりやすく解説

この記事を書いてる僕は、第三種電気主任技術者の資格を取得。

電気関連の会社に15年以上勤めてます。

 

✔動画でも解説してます

文字より動画のほうが良いって方は、動画をご参考下さい

まーち
まーち

では、解説していきます

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電気の短絡とは? わかりやすく解説

短絡とは?

短絡:電位差のある2点を”抵抗”が非常に小さい”導体”で接続されること。短絡すると”大電流”が流れる。

「短絡」もしくは「ショート」とも呼びますが、意図せずに「電位差のある2点」を繋げてしまうことをいいます。

短絡してしまうと、超大電流が流れてしまうので、感電は勿論、火が出ることも有り、非常に危険です。

シバ男
シバ男

意味不明な単語が多くて、よくわからない。電位差?抵抗?導体?

まーち
まーち

ごめん!ごめん!じゃあ専門用語をかみ砕きながら、解説していくね

 

電位差のある2点

電位差のある2点(例)

電位差=電圧

非常に聞きなれない「電位差」という言葉ですが、電位差というのは電圧のことです。

イメージしにくいかもしれませんが、電気というのは「電位(電荷の位置エネルギー)の差」を設けることで流れます。

この「電位の差」というのは、「滑り台の上から水を流すイメージ」を持って頂くと理解しやすいかもしれません。

電位差のイメージ①

この図のように、滑り台の上から「バケツの水」を流すと、水は”滑り台の下”に向かって流れていきます。

これは、高いところから低いところに向かって水を流しているので、水に”下向きの力が働き”滑り台の下に向かって流れる。ということになりますよね。

シバ男
シバ男

これは当たり前だね

✔電気も同じ

短絡のイメージ②

電気も同じで、現実には無理ですが滑り台の上から「バケツに入った電気」を流すと、電気は滑り台の下に向かって流れていきます。

この時、”電気を流した位置”と”電気が落ちる位置”の差が電位差です。

  • 電気を流した位置:電位100
  • 電気が流れ落ちる位置:電位0

この差は100になるので、電位差は100。電気を流す圧力(電圧)は100[V]ということになります。

まーち
まーち

水と電気は似てますので、水の流れに例えると理解しやすいですよ

✔身近なものだとコンセント

電位差のイメージ③

電位差のある2点で一番わかりやすいのがコンセントです。

コンセントには2つ穴があると思いますが、一般的に左側(接地側)が0、右側(非接地側)が100になってます。

家電製品の電源コードを差し込むと、電位差のある2点を接続することになるので、電気が流れて家電が動くという訳です。

シバ男
シバ男

あれ?でも電位差のある2点を繋げたら短絡するんじゃ

まーち
まーち

家電製品は抵抗が大きいから大丈夫なんだよ。

抵抗も解説するんだけど、先に導体について解説するね

導体

導体のイメージ

導体:電気や熱を通すもの

導体のいうのは電気を通しやすいもので、銅やアルミニウム等の金属が代表的です。

家電製品の電源コードは、電気を流しやすい「銅線」が使われてます。

シバ男
シバ男

電気を通しやすいもの..

 

✔絶縁体

逆に電気を通さないものを”絶縁体”と呼びます。身近なモノで言うとゴムやガラスが絶縁体です。

人気漫画のワンピースに出てくる「ルフィ」もゴム人間なので絶縁体になります。

まーち
まーち

エネルとの闘いで、電気が効いてなかったのは絶縁体だからですね。

シバ男
シバ男

そういう理由で雷が効かなかったのか

    抵抗

    抵抗のイメージ

    電気の抵抗:電気の流れにくさを表すもの

    抵抗という名の通り、電気を流しにくくするものを電気抵抗といいます。

    先ほどの”導体”と”絶縁体”を例にすると、こんな感じです。

    • 導体:抵抗が非常に小さく、電気を通しやすい
    • 絶縁体:抵抗が非常に大きく、電気を通しにくい
    シバ男
    シバ男

    さっきの質問だけど、なんで家電は短絡しないの?

    まーち
    まーち

    それは、電化製品の抵抗が大きいからだよ

     

    ✔抵抗が大きいと短絡しない

    短絡は、抵抗が小さい導体を接続すると起こるので、抵抗が大きい”電化製品”をコンセントに繋げても起こりません。(電気が全然流れない)

    コンセントの両穴に抵抗が非常に小さい”銅線”を繋げると短絡します。(大きな電流が流れる)

    ちなみに銅線の抵抗は0.001[Ω]、電子レンジの抵抗は10[Ω]ぐらいなので、約10000倍も電気の流れにくさに差がありますね。

    シバ男
    シバ男

    そういうことなのか!

    まーち
    まーち

    これで短絡の意味も分かるかな?

     

    ✔ここまでの解説をまとめてみると

    短絡というのは、電位差のある2点(例:コンセントの左右)を抵抗が非常に小さい導体(電気を非常に通しやすいもの)で接続することで、大電流が流れる現象

     

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    シバ男
    シバ男

    ところで、大電流が流れると危険なの?

    まーち
    まーち

    ものすごく危険だよ!!

    短絡が危険な理由

    大電流が流れる。それに加えて熱も発生する

    短絡すると超大電流が流れるので、機器や電源コードの破損や感電の危険もあり非常に危険。

    それに加えて、抵抗に電気が流れると”熱”が発生するので、電源コード等が溶け火が出ることもあります。

    シバ男
    シバ男

    ひ!?火がでるの…?

    まーち
    まーち

    大電流が流れるので、発生する熱も相当なものです

     

    実際にどれほどの電流と熱が発生するかは、以下の記事で解説しております。

    気になる方は以下をご参考下さい。

    すいません。現在作成中です。

     

    まとめ|【小学生でもわかる】短絡 (ショート)とは?わかりやすく解説

    まとめイメージ画像

    短絡がどういうものか解説しました。

    短絡:電位差のある2点を”抵抗”が非常に小さい”導体”で接続されること。短絡すると”大電流”が流れる。

    “電位差”や”抵抗”、”導体”といった言葉を噛み砕くとこんな感じです。

    • 電位差:電圧のこと。滑り台の上から水を流すイメージで、滑り台の上と滑り台の下の高さの差。
    • 導体:電気を通しやすもの。主に金属等。
    • 抵抗:電気の流れにくさを表すもの。

    短絡は日常でも起こることがあるので、この記事で理解を深めて頂いて、電気を安全に使って頂けると幸いです。

     

    という訳で今回は以上になります。

    この記事が参考になると嬉しいです。

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