EMP（電磁パルス）の威力はどのくらい？

質問

CoD MW2というゲームにおいて、宇宙空間上で核ミサイルを爆発させ、その電磁パルスにより電子機器を麻痺させ、車、航空機、無線機等の個人装備を全てを無力化させるというシーンがありましたが、私はこの描写に少し違和感を感じました。
ごく微弱な電流で動作しているコンピュータを搭載している物（車、航空機、又は無線機やドットサイト等の個人装備）が無力化されるのは納得いくのですが、
比較的大電流で動作しているLEDフラッシュライトやキセノン球、クリプトン球のフラッシュライトまで使えなくなるものなのでしょうか。（しかもEMPを受けた時にはライトのスイッチは入っていない状態（電球やLEDの回路がバッテリーと接続されていない状態）でした）

回答No.8

tadys · ベストアンサー

実際に実験が行われ、その時にはハワイで大規模な停電が発生しました。（1962年）
http://slashdot.jp/story/12/07/11/0425225/
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E9%AB%98%E5%BA%A6%E6%A0%B8%E7%88%86%E7%99%BA

ＥＭＰは広い周波数の電波から構成されている為ほとんどどんな長さのアンテナにも共振します。
その為、電気を流すものは全てがアンテナになると言えます。
長さの長いものほど受け取る電力が多くなり、影響が大きくなります。
逆に言えば、小さいものは影響が小さいと言えます。

半導体を使った電子機器は少ない電力で誤動作や破壊を起こしますのでＥＭＰの影響をより受けやすいでしょう。

お礼

海外の掲示板で、EMPが発生した際は、
キセノン球、クリプトン球のフラッシュライト＞On-off機能しかない単純なLEDライト＞スイッチにIC回路を搭載したLEDライトの順で壊れにくいとの意見が有りましたがようやく意味が理解出来ました。
有難う御座いました。

回答No.7

noname#190115

LEDもpn接合

電球もキセノン(希ガス)を充填したものだから、コンプトン効果で希ガスの電子が大量に弾き飛ばされ、電極に回収される。
もしくは電球内部にたまった電子がガラス表面に付き、コロナ放電が起きてガラスが絶縁破壊を起こして壊れる。電極もただでは済まないだろう。

回答No.6

noname#215107

アンテナの構造をご存知でしょうか。
どこにも電源が接続されていないのに、電波に共振すると電圧が発生します。

例えば、基本のダイポールアンテナは、波長の1/4の長さの導線を水平に2本並べただけの構造です。
この長さに共振する周波数の電波を受信すると、銅線の両端が電圧最大、給電点が電流最大となります。

導体の中は光速以下で電界が伝わるため、高い周波数の電界変化を受けると、場所によって電圧分布が変わってくるのです。数百Hzで動作するパソコンの回路上でも、同じ繋がっている銅箔パターンなのに、あっちとこっちで電位が違うということも起こっています。

受けた電波エネルギーが十分大きければ、ジュール熱で溶けることも理論的にはあり得ます。
LEDは、携帯電話の電力程度でも点灯させることができるので、これより大きな電波にさらされると条件によっては破損します。
http://www.rlc.gr.jp/prototype/led/tentou/keitai/keitai.htm
これは、ショットキーバリアダイオードで整流してLEDを点灯させる例です。

回答No.5

noname#190115

一部訂正

コンプトン効果によって自由電子が弾き飛ばされる。でしたね。
どちらにせよ壊れます。

回答No.4

noname#190115

因みに核爆発では熱を発するために、シュテファン=ボルツマンの法則に従って機器は輻射熱を浴びます。

電磁波として伝わるため、低周波可視光など様々な電磁波を受けます。
金属が受け取る電磁波は、表皮効果によって高周波ほど表面を流れます。

これにより熱が発生すると、電源をつないでればピンチ効果によって溶断、そうでなくとも金属はドロドロに溶けてしまうでしょう。

結果あらゆるものを熱に変えてしまいます。

回答No.3

noname#190115

No.2の回答は、半導体などのエネルギーギャップは存在しない部分で励起が起こるため、電磁波放出によって落ち着くのではなく緩やかに緩和されます。
(もっと巨大になれば外殻の軌道に遷移してしまうが)

電位が小さい部分と大きい部分も発生するので、思いもよらないところ(他の部品など)に放電することでも熱破壊が起きます。

回答No.2

noname#190115

大きな機器であっても電磁波が抵抗体などの電子を強制的に励起し、それが均一であることは考えられないため巨大な電界が発生し、電子が移動し破壊される。(熱破壊)

電圧をかけすぎて部品を焼いてしまった状態となります。

回答No.1

noname#190115

電子回路はpn接合の塊です。

接合に高エネルギーの電磁波が高密度で降り注げば、電磁波を受けた接合近傍の電子が大量に励起されたことによる電界で絶縁破壊を起こし、接合を壊してしまいます。
従って電源を入れてなくても壊れる。

補足

ご回答ありがとうございます。
コンピュータ等が破壊されることは納得できるのですが、フラッシュライト（LEDやキセノン等）等の構造も単純で比較的大電流が流れる物も破壊されてしまうのでしょうか。