静電気はなぜ起きる?

スポンサーリンク

静電気はなぜ起きる?

 

静電気が起こりやすい環境

静電気で思い出すのは冬に車をおりる時とか、家のドアノブをさわった時に「バチッ」とくるものですね。

 

なぜ冬なのでしょうか。

 

静電気はその名の通り電気ですから湿度が高ければ、その水分を伝わって地面に逃げてくれます。冬は湿度が低いので乾燥しています。

 

そのため衣服にたまった電気が逃げられないので、体に電気が貯まりやすいのです。

 

具体的に静電気が発生しやすい、湿度と気温を数字で表すと

  • 湿度が20%以下である時
  • 気温が25度以下の時

冬は寒いので、静電気が起こりやすいセーターなどを着ていますから余計に電気がたまります。

 

夏に静電気を感じないのは、湿度が高いことと薄着(電気がたまりにくいものを着ている)であることが理由です。

 

車をおりる時に静電気が出来るのは、着ている服と車の座席シートとの摩擦によって電気が起きることが原因です。

 

これを防ぐには車をおりる時にドアであるとか、車の金属部分をさわって降りれば体にたまった電気を逃せるので「バチッ」ときません。

 

また家のドアノブをさわるときは、指ではなくカギを持ってカギとドアノブに放電させれば痛くはありません。

 

静電気はなぜ起きるのでしょうか?

 

電気の「もと」をたどっていくとそれは原子にたどり着きます。物を作っている最も小さい粒のことです。

 

原子は原子核と電子で出来ていて、原子核は陽子(プラスの電荷を持つ)と中性子(電荷を持たない)で出来ています。

 

電子はマイナスの電荷(電気)を持っているので、プラスの電荷を持つ陽子と引き合っています。

 

電子は原子核の離れたところを回っているので、摩擦などの衝撃で飛び出しやすくなっていて何かの衝撃があればすぐに飛び出してしまいます。
たとえば毛糸とプラスチックをこすり合わせた場合、毛糸からプラスチックに電子が移動するので毛糸はプラスにプラスチックはマイナスの電気が帯電します。

 

このようにして、プラスに帯電したものとマイナスに帯電したものができるのです。静電気といわれるのはプラスとマイナスに帯電したままで移動しないことからついたものです。

 

パチパチという音や、バチッ!というように鳴る音は静電気が放電して、中性状態に戻ったことを表しています。これが「バチッ」とくる静電気の正体です。積乱雲による雷(カミナリ)はこれが大規模に起きたものです。

 

静電気は悪いことばかりでなく、静電気の仕組みを利用したものの中で身近なものにコピー機があります。コピー機は静電気のプラスとマイナスが引き合う力を利用しています。

 

読み取った原稿部分に静電気を帯電させて、トナー(インクの役割をする粉のこと)を付着させて原稿を作っています。

 

物質の帯電やすさを示す帯電列

図1のような帯電列というものがあります。プラスに帯電しやすいもの、マイナスに帯電しやすいものの目安になるものです。

 

プラスとマイナスで離れた者同士で摩擦すると、一番帯電しやすくなります。

 

静電気のショックを防ぐ方法

 

不快な静電気の「バチッ」

乾燥した季節になると、身のまわりに発生するのが静電気です。車から降りてドアなどに触れた瞬間に「バチッ」とショックを受けることがあります。

 

この不快なショックを与える静電気はどうして起きるのでしょうか。実はこの静電気が起きるのは着ている衣服と何かが摩擦することで発生するのです。

 

車を降りるときなどは自分の着ているものと車のシートがこすれあうことにより、静電気が貯まるために起きるのです。

 

静電気が起きやすい環境は、気温と湿度が低い時、具体的には湿度が20%以下で、気温が25度以下です。

 

上記の気候の日は、特に気を付ける必要があります。冬は静電気が大好きな気候です。

 

鉄のような電気の通しやすい物質に触れると、乾いた空気を利用し、電気が放電し特有の「バチッ」が発生します。

 

静電誘導作用とは

 

静電気をためているのは衣服なのに、なぜ体にも帯電してしまうのかというとそれは、静電誘導作用という現象のためです。

 

図2のように静電誘導作用というのは、静電気を持った物体が接近すると導体内部の電荷(プラスとマイナス)があります。

 

その電荷が物体周辺につくられた電界によって移動するために、電位が上昇してしまう現象です。

 

人体も導体と見ることができますので、帯電した人体が金属に触れると電気火花が発生してショックを受けます。暗いところでははっきりと火花が見られます。

 

静電気を除去するもの

静電気を防止するものには、静電気除去キーホルダーや、静電気スプレーを衣服にかけるなどがありますので、静電気対策をするのも良いでしょう。

 

また、可燃物を多く使用する生産現場では、作業員が静電気を帯びて放電すると、それはショックだけにとどまらず、爆発や火災などの大事故につながることもあります。

 

そのような現場では人体の静電気帯電が原因となって発生する、災害・障害を防止する目的で使用する静電靴というものが使用されています。

 

この静電気帯電防止安全靴・保護靴・作業靴(以下、静電靴)は床面に電気を流しやすくするための特殊な靴です。

 

靴の種類ごとに電気抵抗が区分されていて、静電気帯電防止性能を基準とした一般静電靴、特種静電靴、導電靴と分類されています。

 

また、ガソリンを積んだタンクローリーなどは、運搬中にタンクとガソリンとの摩擦で発生した静電気を、大地に逃がすためのチェーンや導電性のあるゴムを使って静電気を逃がしています。

 

このように静電気を除去するための方法があって、いろいろな所で使われています。

 

スポンサーリンク