電気分野においてアースとは何なのでしょうか？

質問

電子回路にとって基準点がアースであるという事は理解していると思います。

暇だったのでちょっと計測して見ました。

電池の－端子を土に突っ込む。
テスターの－端子を土に突っ込む。
電池の＋端子とテスターの＋端子を接触させる。

私のイメージではテスターはハイインピーダンスになると考えていたのですが、
ちゃんと電圧が測定されました。
驚きました。
その後、テスターの両端子を土に突っ込んで抵抗値を測定してみましたがＨｉＺのような挙動を示しました。
このテスターは空気の抵抗値はちゃんとＯＬと表示します。

これらの２つの測定結果からアースというものに大変興味を覚えました。

アースとは何なのでしょうか？
なぜ、アースはどこでも同電位なのでしょうか？
なぜ、アースは電子を吸収も供給も出来るのでしょうか？

小生、四大の電気電子工学科を卒業しＢｉＣＭＯＳのＭＩＸedシグナルの半導体回路の開発を８年ほどしています。
が、学生時代、電力（伝送を含む）関係に全く興味がありませんでしたので、一コマも授業を取っていません。

わかりやすい参考書の紹介でもかまいません。
何卒、ご教授のほどよろしくお願いいたします。

回答No.5

anachrockt · ベストアンサー

電子回路でアースと言えば，イトケン先生のゴホンでしょう．
以前は「アースと××」シリーズがありました．
http://www.amazon.co.jp/s/ref=nb_ss_0_7?__mk_ja_JP=%83J%83%5E%83J%83i&url=search-alias%3Dstripbooks&field-keywords=%88%C9%93%A1%8C%92%88%EA&sprefix=%82%A2%82%C6%82%A4%82%AF%82%F1%82%A2%82%BF

入手可能な「アースのはなし」は，シロート読者評は最悪ですね．
http://www.amazon.co.jp/dp/4526032298

専門書ではこんなのありますけど，自分で買わずに勤務先の図書室においとく本ですね．
http://www.it-book.co.jp/EMC/50.htm

お礼

ご回答ありがとうございます。
紀伊国屋さんの詳細を見るとめちゃくちゃどストライクな内容が書いてありそうな気配がします。
http://bookweb.kinokuniya.co.jp/htm/4526032298.html

他の本の評価も悪くはないのでそんなに高いので買って見ます。
わざわざ、調べていただいて本当にありがとうございました。

回答No.6

fjnobu

A No3です。
＞サイズが大きいほどその任意の二点間の抵抗値が大きくなり微小電流でもこの二点間電位差は大きくなるような感じがします。
アースを電流を流す導体と考えているからなのです。アースは電位を一定にするためなのです。もちろん電力線等で大地に漏電したら、大電流が流れて、電圧も出ます。でもそれは地球規模で見ると非常に小さいことです。

補足

再度ご回答ありがとうございます。
なんとなく理解できて来ました。
キャパシタの誘電体では、どこでも同電位であると解釈しますが
それでよろしいでしょうか？

回答No.4

noname#252164

強電系のいうアースと言うのは地下水脈を一種の電線と見てそこから分岐を引き出すことです。乾燥した土は電気を流しませんので、海岸の砂浜のように穴を掘れば塩水がガンガン湧いてくるところ以外では地下水脈に電気的に接続するのはそれなりに大変なことです。

アースは電子を吸収できるかというと…電子回路のグランドと変わらないですよ.あるのはキャパシタンスと抵抗だけ。

お礼

ご回答ありがとうございます。
私は地面は絶縁体だと思っていました。
地面の水分が電気を運ぶのですね！
考えもしませんでした。

回答No.3

fjnobu

アースというのは、地球上では地面を電気的な基準点と考えているのです。仮に太陽系として考えるなら太陽が電気的な基準となれば、地球は電位を持っているのかも知れません。
電気的な基準点ということで、電気が流れるか流れないかはアースの取り方、すなわち抵抗があるのか無いのかで決まります。HiZになったのは流れたり流れなかったりしているか、又は他電源の通過電流があってそれを測定しているかも知れません。
地球は非常に大きいので、何処でも同電位と考えて差し支えないのです。

補足

ご回答ありがとうございます。

私のイメージでは地面の抵抗率は高いと捉えています。
そうすると、
サイズが大きいほどその任意の二点間の抵抗値が大きくなり微小電流でもこの二点間電位差は大きくなるような感じがします。

＞地球は非常に大きいので、何処でも同電位と考えて差し支えないのです。　
と相反する思考結果となるのですが
どこに考え方の間違いがあるのでしょうか？

回答No.2

noname#111804

電子機器で、よくアース端子があってアースをとるようになっています。このPCなんかもそうです。これはアースへ余分な電荷を逃がす意味があります。

メモリー交換もまず本人の体から電荷を逃すためにアースで
逃がしてから、交換作業をします。

電気の供給源になるのはやはり大地にはたくさん電子が存在しているからです。発電所の発電機もアースから電子の供給を受けている
と思われます。

お礼

ご回答ありがとうございます。
回答番号：No.4さんの回答によると電子の供給源は地下水脈だと思われます。

回答No.1

maccha_neko

基本的には，抵抗値がとても大きいのでテスターの抵抗レンジでは測定限界以上になってしまっただけでしょう．
電圧測定は高インピーダンスで測定できますが，抵抗値を測定するには抵抗に電流を流して電圧を測定するっていうことになりますので，あまりインピーダンスを上げられませんしね．

＞なぜ、アースはどこでも同電位なのでしょうか？
同電位じゃないですよ。
http://uvo.sci.hokudai.ac.jp/~hasimoto/pdf/Hase_Usu2007.pdf
のあたりなんかも参考になるかな？

お礼

ご回答ありがとうございます。
論文精読させていただきます。