静電気

質問

静電気のしくみ

(1)静電気の発生理由

電子の移動によると言いますが、よくわかりません
また、移動した後に不安定のままでいるのですか？

(2)車を降りる際に静電気が起こる理由

車から静電気が流れるのか、人間から静電気が流れるのかも疑問です
（そもそも「静電気」とは？）

回答No.2

sailor · ベストアンサー

静電気は物質同士をこすり合わせたり、叩いたり、距離を変化させたりしたときに起こります。銅線ような導体でつながれている場合は別ですが、一般に静電気と呼ばれるようなバチッとくるようなものでなくても身の回りにあるもののほとんどは静電気を持っています。特殊な計測器でなければせんが、物質にはそれぞれ電子を出しやすい物と出しにくいものがあって、それにエネルギー（こすったり移動したりする力）が加わるとそのエネルギーの一部が電気エネルギーとしてそれぞれの物質にたまります。このとき電子を出した物質は＋に受け取った物質は－の電気を帯びます。そしてこの状態はおっしゃるとおりに不安定な状態です。不安定な状態ですから安定状態に戻ろうとしますが、電気を通さない物質に囲まれている状態では戻れません、ただ電気を通さないといっても完全ではないのでたまった電気の電圧と周辺の環境がある条件（距離や湿度などを満たすと一気に静電気の状態から電流を伴った普通の電気の状態に戻り火花とともにバチッというあのいやな静電気の状態になります。夏場などは湿度が高いので電気をさえぎる力が弱いので、バチッとくるほどたまる前に電流が流れて安定状態に戻ってしまうために、あまり体感することがないのですが、空気が乾燥する冬季はかなり高い電圧になるまでたまってしまうのでバチッが起こるのです。

車での静電気ですが、車はゴム製のタイヤによって電気がにげにくい状態で地面との間に電気が流れにくい状態にあります。そして、シートと衣服の摩擦や、エンジン部分に使われるゴム製のベルトと金属部品の摩擦などによって地面と車、車と人、地面と人それぞれの間に大きな電圧の差ができます。この電圧は簡単に数万ボルト高い電圧になりますので、ドアノブに手を伸ばした時に、空気がさえぎることができる距離よりも近づいた瞬間にバチッと火花が出るのです。このときの電流の方向は状況により色々でどちらからどちらへ決めることはできません。どちらが電子を受け取りどちらが電子を放出したかで決まるので材質しだいです。電子を放出した方から電子を受け取った方に電流が流れますが、人間は痛みは感じても、電流の方向を認識することはできないのでどちらであるかの判断は計測器なしではわかりません。

お礼

ありがとうございます。

回答No.3

mazeran

「静電気」と言う電気は非常に面白く、厄介な電気です。
普通の電気を「動電気」（実際は、こういう呼び方はしないですが。）とすると、この「動電気」は、導体の中で自由に動き回ることができる「電子」が動くことで、電気が起きます。（表現が良くない！。電流が発生するという感じです。）
でも「静電気」の電子は、自由に動くことができず、ほとんど止まったままの状態です。動くことはできません。
よく勘違いされるのが、アースをすると静電気は逃がすことができると思っておられることです。
静電気はアースで逃がすことはできません。見かけ上逃げたように見えるだけです。
たとえば、ある帯電した物があり、それにアース線を付けて帯電量を確かめると、確かに帯電量は減っています。でもこれは、帯電物がプラスに帯電していたとすると、アース線からマイナスの電気を呼び寄せているだけで、見かけ上、帯電していないように見えているだけです。アース線を取り外した瞬間、また元のプラスに帯電した物になります。

「静電気」が発生する原因として、物と物が接触しただけでも発生し、「接触帯電」と言います。物と物を擦り合わせて発生する静電気を「摩擦帯電」、物と物を離すときに発生する静電気は「剥離帯電」と言い、衝突したときにも発生し「衝突帯電」と言われています。
つまり、２つ以上の物がある場合、必ず静電気は発生していると言うことです。
シールやセロテープを剥がしたあと、端っこがどかにペタペタ引っ付くのもこれが原因です。液晶の表面を保護しているカバーを剥がしても同様の現象が起きます。原因は同じです。

車の場合、シートに腰掛けた瞬間に発生し、その後も体とシートは擦れ合って、どんどん静電気を溜め込んでいます。
このときに、溜め込んだ静電気が僅かであっても、車から降りるときに体とシートが離れると、「静電容量」を求める式にもあるように、電極が離れると電圧が上昇します。そして放電！　パチッ！！。
車は、「接触」「摩擦」「剥離」「衝突」と言う帯電に、すべて当てはまります。（車だけではありませんが・・・。）
ですから車が走っている以上、車には静電気がどんどん溜まってきます。危険なのは可燃性の物質を運搬している車です。
昔は車の後ろにチェーンを垂らして、静電気を逃がして（火花を飛ばして放電させる。）いました。今ではあまり見ませんが、他の方法を取っていると思います。
飛行機は、翼の先端に「放電索」と言うものが付いており、ここから空中へ火花を飛ばして放電させています。

一般に、静電気は湿度が６０～６５％以上になると、水分を通して放電してしまうために発生しないと言われています。ですからこれからの季節はあまり心配はいらなくなります。
パチッ！は、空気が乾燥する冬場に多いです。

積極的に放電させてやると、帯電量は極端に減ります。
車から降りるときに、車のどこか一部に触りながら降りるとパチッ！と来ないと感じるのは、アースをしたためではなく、体のどこかで放電させているのですが、放電させる面積を大きくしてやることで、感じなくなっているだけなのです。つまり圧力と同じです。
たとえば指先の１平方センチから１０万ボルト放電させるよりも、１００平方センチの面積で放電させると、１平方センチあたり１０００ボルトになるので、パチッ！と感じないわけです。

なんか文章が、あっちへ行ったりこっちへ行ったり、そしてポ～ンと飛んでしまってわかり辛くなったかも知れませんがご勘弁！。

お礼

ありがとうございます。

回答No.1

BookerL

(1)静電気の発生理由

　granaさんが書かれているとおり、電子の移動によって起こります。物質によって電子の放出しやすさの程度・電子を帯びる程度がちがい、異なる物質が擦れ合うと、電子が移動します。
「静電気」で検索すると、たくさんのページがヒットしますので、いろいろ見られるといいでしょう。

http://www.watanabe-electric.co.jp/seidenki/index.asp
http://otoku.pya.jp/denkitisiki/hatena2.html
など。

(2)車を降りる際に静電気が起こる理由

　「静電気が起こる」というのを、「帯電（電気がたまること）する」という意味とするなら、これは、車のシートと人の衣服との間の摩擦による静電気です。車から電気が流れる、というのとはちょっと違います。
　ただし、降りるときに車の金属部分に触れてぴりっと来るのは、たまっていた静電気が放電されるからで、人と車の間に電気が流れたといえるでしょう。

＞車から静電気が流れるのか、人間から静電気が流れるのか

　これは一概には言えません。シートの材質と衣服の材質によって、どちらの可能性もあると思います。参考ページなどにある「帯電列」などを見てください。

お礼

ありがとうございます。