電位差

質問

地中ではどのように電位差が生じるのか具体的な例で教えて下さい。

回答No.4

info22 · ベストアンサー

#3です。
質問の意図が違っていたようですね。

>地中に埋設された管体が電位差(電気)を生じる事により腐食が促進されますが、大地の比抵抗(表層部)と土層中の含水量がどのような関係で電気を生じるのかを教えて下さい．
高校の化学でいう、金属管体のイオン化傾向の差で管体の金属が溶け出しそれにより電位差が発生するのだと思います。湿った地中の土砂の酸性度により、管体金属が、イオン化することに起因する化学反応で溶け出したり、酸素と結合して錆びたりする現象となります。これは水の電気分解と反対の現象で電極となる管体金属がイオン化することで、管体とその周囲の湿った土（一種の電解質）の間にイオン化という酸化、還元の化学反応が起きる結果、電位差が発生するのだと思います。

お礼

私のような者でも、良くわかりました。
ありがとうございました。

回答No.3

info22

マクロに見れば大地は地下水や金属イオンなどのミネラルなど電解質を含み、湿めり気があり電気を通すので巨大な導体（同一電位物体）と見做されていますが、ミクロに見れば岩石や砂漠などの乾燥した物質や電気を流しにくい地層も存在します。雷による誘雷電位差や落雷により一時的に巨大な電位差が発生します。
各家に引きこまれた電話回線には保安器がつけられています。電話局の地下の電位と各家の地下の電位に誘雷による大きな電位差が発生します。これにより家の中の電話器に過大な電圧が加わり、壊れたり、感電しないようにする役目を保安器がになっています。インターネットで使われるLANケーブルもメタルのまま、建物間に敷設すると、個々の建物の地下の電位か、雷による誘導電圧により大きな電圧差が発生するため、LANケーブルの両端の機器が壊れます。このため、建物間のインターネット接続は、建物間の電位差がメタルケーブルに加わらないように、無線（電波）や光ケーブルで絶縁してネット接続しています。数10メートル離れたビル（通常ビルの電気機器の接地はそのビルの地中に埋設された導体に接続されています。）の地下間に電位差があるのは普通で、特に雷が発生する場合はその誘導電圧による電位差が非常に大きくなります。高圧線の鉄塔の電線が沢山の碍子にぶら下がって固定されています。鉄塔は地中に設置されています。ある程度以上の鉄塔間に電位差（鉄塔の地中間の電位差）が発生し、高圧線の対地電圧が規定の電圧以上になると碍子にアークが飛んで放電が起きます。この雷発生時に発生するアーク放電は、大地の地中間に電位差が発生している証拠でもあります。

雷以外にも、放送局の巨大出力の電波を発射している電波塔（テレビ塔やラジオアンテナ塔）の地中には巨大な高周波の電位差が発生します（ここでの影響範囲は数10Km以上にもなります）。
地中間に発生した電位差は、電気の流れやすい地下水路や河川や鉄道線路などを通って電流がながれ電位差を解消するように働きますが、一方で色々な原因で次々発生します。
高圧線の下や鉄道線路の下などは高電圧や大電流による電界（電磁界）が地中にも及びますので電位差が発生します（1局地的な電位差、ここでの局地的というのは10m～100mのオーダーを差す）。

お礼

わかりやすい説明をしていただき、誠にありがとうございました。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

地震の前触れとして電気が起きているのが感知されるという話でしょうか？
摩擦電気なのでは？

回答No.1

otu_otu

大地の電位差は、一定に保たれてると思うのですが。。。大地は(抵抗が大きいとは言っても)伝導体ですよね。

違うのでしょうか？

もしかして、地磁気の回転によって生じる電位差の事ですか？確かに、ありそうですが。。。

補足

質問の内容が悪かったみたいで申し訳ありません。
地中に埋設された管体が電位差(電気)を生じる事により腐食が促進されますが、大地の比抵抗(表層部)と土層中の含水量がどのような関係で電気を生じるのかを教えて下さい．