雷が空から地面に落ちることについて

質問

物凄く単純なことで疑問を持ち、自分の頭では解決できないため質問します。

電気は-電荷を持っている電子が負極→正極に移動すると教わりました。
そして、電気製品が漏電した場合はアース線を介して地面に電流が流れる、
つまり、電子の動きとしては地面→電気製品→電源になります。

一方、雷は物凄い量の電子が空→地面に移動します。

漏電した電気製品の場合と雷とでは電子の動きが逆方向になっている
と思うのですが、この矛盾をどの様に解釈すれば良いでしょうか?

回答No.4

4500rpm

＞電子の動きとしては地面→電気製品→電源になります。
→ここが間違ってます。

回答No.3

maskoto

市販の乾電池は
仮にマイナス極のボルト数(物理用語では電位)を0ボルトとすると、プラス極のボルト数は1.5ボルトであり
プラス極の方がボルト数が高くなっています
(この差:1.5ボルト-0ボルト＝1.5ボルト
の事を電圧と言いますよね)
で、これに豆球などを繋げると
ボルト数の高いプラス極からボルト数の低いマイナス極に向かって電流が流れます
このとき、電子の流れる向きはマイナス極からプラス極です

そして、漏電でも落雷でもこれは同じです

ところで地球は我々のサイズに比べて非常に大きいので、そのボルト数は0ボルトとみなして差し支えない(と、物理学などではされています)
なので、地球に対する側(漏電元)のボルト数が地球より高ければ、言い換えると漏電元のボルト数がプラスの値なら電流は漏電元から地球へながれ、このとき電子は地球から漏電元へ向かうことになります

反対に地球に対する側(雷雲)のボルト数が低くてマイナスの値なら、地球の方がボルト数が高いことにより
電流は地球から雷雲、電子は雷雲から地球
という向きになるわけです

要はボルト数の高低が電子の移動する向きを決めていると言うことです

回答No.2

kon555

まず、雷には下向き(雲→地面)と上向き(地面→雲)があります。
　下向き(雲→地面)の場合、最初に雲内で電荷が偏った状態になり、雲底には負電荷が集まります。これにより、大地では正電荷が誘導されます(静電誘導)。
　つまり『地面が+、雲が－』となり、上から下へと雷が落ちます。これが下向き放電で、夏の雷に多い形です。
　逆に冬の雷では上向きに放電するケースもあり、この時には『地面が-、雲が+』という電荷の状態になっています。

　解説は下記のページなどが参考になると思いますのでご覧ください。
https://weathernews.jp/s/topics/201801/230145/
https://www.power-academy.jp/electronics/familiar/fam01700.html
https://www.franklinjapan.jp/raiburari/knowledge/lightning/41/

回答No.1

ohkawa3

どのように説明したら疑問を解くことができるか自信がありませんが、

一般的な電気製品は、商用交流で使う仕様なので、絶縁が劣化して漏電が起こると、交流の漏電電流がアースに流れます。

また、雷の場合も、雲が正電圧に帯電している場合も、負電圧に帯電している場合もあるので、電流（電荷）の流れる方向は雲から大地に向かう場合も、大地から雲に向かう場合もあります。

言葉による表記は、物理現象を100%表しているとは限りませんので、言葉の解釈だけ理解しようとすると、矛盾に思うことが現れます。
疑問に感じることは、より深く理解するための入口になりますから、これをきっかけに、もっと勉強することをお勧めします。