落雷について （質問文長いです）

質問

落雷について　（質問文長いです）

　「みこしに雷直撃」ずいぶん話題になってますが、落雷について素朴な疑問があります。
今回のように複数の人間が落雷の影響を受けた場合、負傷の種類・度合等は何によって変わるのでしょうか。ある人が「落ちた雷が地面を伝ってまわりの人が感電するなんてありえない。落ちたところにしか影響はないはず。直接雷が原因でないパニックによる打撲や擦り傷なども『雷による負傷』と伝えられるため、『雷に打たれたのに負傷の度合が違う』ように見えるだけだ」と答えてくれました。

　しかし、どうにも納得がいきません。私の習った電流についての知識は「電流は抵抗の値に応じて流れる。」「学校の実験レベルでは電流が流れないものにも高電圧ならば電流が流れることがある。」です。
地面に流れた電流はそのまま地表や地中に拡散するものと思われますが、電圧が高く、かつ今回のように
至近距離だった場合、地面から感電することはあるのではないでしょうか。この場合は単純に距離？
　また、今回の場合、みこしに落雷があったと見られていますが、この場合どうがんばっても人体を介さなければ電流は地面に到達できないはずです。にもかかわらず、みこしに触れていた担ぎ手のうち２名が重傷
残りは軽傷となっています。一体なぜこんな違いが生まれるのでしょうか。

回答No.4

noname#175206

えっと、まず人体というのは、塩分を含んだ水といってもよいくらいで、かなり電気が流れやすいものなのです。

　神輿からちょっと話が外れますが、雷が鳴りだしたら高い木から離れろ、とされています。これは、高い木は、その高さゆえ落雷しやすいのですが、木は人体より電気がかなり通りにくい。落雷というのは、地面に落ちるまでに最も抵抗が少ない経路を通ります（物理現象はたいてい最小の経路を通って現象が起こるものなのです）。だから、もし高い木に落雷して、そのそばに人間が立っていると、木から放電が起こって人体を通して地面まで電気が流れてしまうのです。ゴルフ場などでは、雷鳴が激しくなったら、木から離れた平坦な場所でしゃがむべきだと言われています。

　神輿への落雷の場合も、同様のことが起こったと考えられます。さらに神輿は内部構造が一様ではありませんから、抵抗が小さい経路、つまり電流が流れやすい経路が偏って存在していて、落雷の電流にも偏った流れだったと思われます。
　この偏った電流が大きい位置のさらにそばにいた不幸な人、もちろん人体は神輿より電気が流れやすいので、その方々に神輿から大きな放電が起こり大電流が流れて重症、他の人は神輿にあまり電流が流れていない位置にいたので、放電も少なく軽傷で済んだのでしょうね。

　ちなみに地面はアースを取ることからも分かるように、事実上上限のない容量のコンデンサみたいなもので、非情に電流が通りやすく、いくらでも電流を吸い取ってしまいますが、地面から（わざわざ電流が流れにくい）別の物、人体もそうですが、そういうものに電流が逆流することはありません。

回答No.3

aribo

電気は流れやすい所を流れます。今回の落雷では、神輿にどの程度接触していたかで決まったと思います。人間の皮膚抵抗、靴の抵抗は雷に対してほぼ無意味です
片手だけ・両手・両手＋肩・両手＋首・両足をついていた・・・等々
２名の方が、かなり接触していて、そこを流れたので他の方は軽傷で済んだと思います。
周りの方は、足の着き方と落雷点からの距離です。雷電流は落雷点から周囲に拡散します。地面を拡散している時に足があれば足を通ります。
落雷点に対して正面向いていた人は被害が少なく、横を向いていた人が被害があったと思います。
落雷点の地面の電圧が高く、放射状に電圧が落ちてきます。歩幅で感電する程度の電圧は発生するので、落雷点から左右の足の距離が違うと、雷電流が足を通ってしまいます。

神輿の１ｍ横でも落雷時片足しかついていなく、神輿に触れていなければ何ともない。
神輿から５ｍ離れていても横を向いて立ってれば、感電の衝撃で倒れていたと思います。

お礼

純粋な距離だけでなく、足の配置から、電気が流れる回路ができているかどうか、も重要ということですね。ニュースでは「足がしびれて立てなくなった」と証言している方もいらっしゃるようです。他にも転倒してしまった人が、神輿の周りにたくさんいたそうですが、ひょっとしたら足に電流が流れてしまったのかもしれませんね。

回答No.2

badit97

電流について
電流は電圧/抵抗で出てきます（オームの法則）。なので「学校の実験レベルでは電流が流れないものにも高電圧ならば電流が流れることがある。」の文章はおかしいです。電圧が印加しているから電流が流れます。その場合抵抗値によって電流が変わります。
ちなみに人体に影響が出るのは0.2Ａぐらいから？１Ａで死にます。雷は直撃すればだいたい10Ａぐらいなんで即死です。真黒です。とけるかも。

もし、みこしに落ちたらどうなるか
みこしを持ている場所によります。雷にあたった場所にもよります。木にも抵抗はあるし湿っていれば抵抗値がいっきに落ちて電流が上がります。距離があればなんにも起こらないかもしれない。また汗も影響してきます。汗の影響で生死が決まったりします。

地面に落ちた場合どうなるか
地面の抵抗値は半端ないです。感電はほぼないでしょう。

ちなみに電気って言うのは入ってきて出ていかないと流れたことにはなりません。つまり車の中は安全。タイヤは絶縁体。

お礼

なるほど。自分自身少し文章変だなとは思っていたのですが、いわゆる「電流が流れない」は実際には「抵抗値が極めて高い」なんだ、というところに確信がなかったもので…。オームの法則の分母の部分が抵抗値なのだから、計算結果としてでてくる電流が『流れる・流れない』という言い方は、確かに変ですね。
学校の先生は流れる・流れない、という言葉を使っていました。抵抗値が高いために、学校の実験で扱うレベルの電圧ではきわめて微小な電流しか流れない、だから理科の先生は「電気が流れません」と教えている、という理解でいいのでしょうか？

回答No.1

Cupper

感電についてですね。

御輿に落雷した電気は担ぎ手の体の中を通って地面に落ちたのではなく、
体の表面を伝って落ちたと考えられます。
これは雨に濡れることで体表の抵抗が小さくなったとすると十分説明が付きます。

地面に落ちた雷は地面で拡散しますが、やはり地面よりも抵抗が小さい人の体にも
多少の電気が流れます。

普通、人の体は部位によっても異なるのですが、両足の先の間・手から足の先の間でも
500Ω以上の抵抗があります。
これが雨に濡れると 10Ω以下にまで下がることがあります。
あと、少しでも電気（この場合電流）が流れると抵抗は一気に小さくなるのでさらに
流れやすくなります。
これが今回の落雷による裂傷の要因ですね。

さて、中学理科程度の知識では半導体についてはほとんど知らないと思います。
電気を通す物と通さない物に二極化して習うからです。ですので知らなくて当然ですよ。
人の体や一部の物質は半導体と言って電流を流しにくいだけで電流をまったく流さない
わけではありません。
抵抗率にすると、
　導　 体：0.000001Ωcm
　半導体：1,000Ωcm
　絶縁物：1,000,000,000,000Ωcm
こんなところです。
また、半導体は温度が上がると抵抗が低くなる性質を持っています。
そんなわけで…電流が流れるとジュール熱が発生…でもって抵抗値が下がる…。
あとは察してください。

お礼

半導体という言葉は、一般人にとっては、単にPCの部品、というイメージが強いですが、そういう分類だったのですね。
　水にぬれていると電流がながれやすくなるため、それによって差が出てくる、と。立ち位置や足の開き方によっても変わってくる、と答えてくれた方もいらっしゃるので、けがの度合いや生死の分かれ目は本当に刹那の運次第なのでしょう。