(3) イオン
原子において何かの理由で負電子を失えばその分だけ正電荷が多くなり、それは正に帯電することになるので、この原子を陽イオンと呼び、また、逆に中性状態にある原子に、余分に負の自由電子が飛び込めば、その分だけ負の電荷が多くなり負に帯電した原子となる。これが陰イオンである。これらのイオンが液体及び気体中に存在する条件が整えば、この中を電流が流れる要因となる。
1・5 電子から見た磁性体、導体、不導体、半導体
1・5・1 磁性体
磁石の近くにおかれた物体は磁化される。これを説明するのに1852年ドイツのウェーバは磁気分子説を発表した。これによれば磁性体(磁石を帯びうる物体)の内部には極く小なる磁石が内蔵され、それが勝手な方向に向いていて、互いに作用が打消しあっているから外部には作用が現われない。しかし、磁石のそばにこれをおけば、これらの極小磁石が正しく整列され、それが次第に拡張され全体が磁化されるという考え方である。
この論だけでは磁性体の本質を説明していないので、現在では電子論的に説明されている。
電子は図1・5でみるように原子核の回りを回転運動しているとともに電子自体も自転運動(これをスピンという。)をしている。そのため電子自体は磁気モーメント(微小磁石と同じ性質)をもち、かつ、軌道運動によってこのモーメントをもっている。また、原子核自体も磁気モーメントをもっているが、これは極く微小であるから無視できる。今原子に磁界が加わると電子スピンは磁界の方に向きをかえ、常磁性をもつことになる(これを磁気的分極正という。)。また、方では電子が原子核の回りを軌道運動しているため、これはちょうど磁界中の導線の輪に電流が流れているようなものに相当しているから、これによって生ずる磁気モーメントは、前記の電子スピンと逆向きとなる。(これを磁気的分極負という。)。般に物質はこの両者の作用の重ね合わせたものと考えればよい。全体として前者の作用が強い物質を常磁性体といい、反対に後者の作用が強ければ逆磁性体といっている。
1・5・2 導体
図1・6において、電池の(+)端子から豆電球をとおって(-)端子に銅線を接続すれば電流が矢の方向に流れる。これは正電気と負電気を有する電池を銅線で接続したためであるから、自由電子((-)e)が正電気に吸引され図1・6に示すように、(-)端子から(+)端子に移動したことによる。電流はその逆に(+)端子から(-)端子に流れる。
