アース接続について電気的なこと

先日、電磁波の記事をみてなんとなくPCをアース接続したのですが、試しに電圧計測してみました。
取り付けるまえの PC<＝>アース間の電位差が１７V。
ディスプレイも同じでした。
予想よりも高かったので、アンペアも計るとこちらはμ単位だったので、まあいいのかなと。

そこで疑問ですが、
１、この１７Vは、そもそもどのように発生するものなのでしょうか？高すぎませんか？
２、ディスプレイも同じ値だったのは、PCとDisplayPortケーブルで接続されているからかな？と思うのですが、その場合両方アースしてしまうとループができてしまって良くないでしょうか？
３、これで電磁波は減るんでしょうか？ (計測器がないので・・)
よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• まとめます。使用しているのは
  ・自作PCで電源は Seasonic SSR-650RMS
  ・テスタは sanwa PC20TK
  ・壁コンセントのアースは、AC N側 との電位差が約0.9V、裏に黄/緑 2mm線が刺さってます。
  
  計測したのは、「 PCの電源コンセントから出ている緑のアース線」と「壁アース」間で、PC使用時に計測しています。
  値はまちまちで、今日は DCモード計測で29v ( ACモードだと23v )でした。
  PC側のアース端子、PCシャーシ、ディスプレイのアース端子の３点はリンクしていてほぼ同値で、今日導通も確認しました。(PC＝ディスプレイ アース間 60Ω、PCアース＝PCシャーシ間10Ω)

    補足日時：2023/03/12 05:12

• ご指摘を受けて計りなおすと、初めは0.9Ωと0.8Ω、ごそごそしてから２度目の計測で0.6Ωと0.6Ωでした。

    補足日時：2023/03/12 18:24

No.11 回答者： isoworld 回答日時： 2023/03/12 17:51

PCアース端子とPCシャーシ、ディスプレイとそのシャーシ間が0.9Ωと0.8Ω であるのなら、１７Vも電圧が出るのはおかしいわけです。

測定の何かが間違っていませんか。それと…１７VというのはＡＣですか、それともＤＣですか？　ＤＣなら、なおおかしい。

No.10 回答者： xs200 回答日時： 2023/03/12 11:39

>計測は、PC のアース端子(シャーシ、ディスプレイのアース端子)と壁端子アース間を計ってます。

PC側は３点ともほぼ同じ値を示すんですが、計ったときによって２０～３５Ｖと違うんですよね・・。
計測の仕方が悪いのか、テスタがおかしいのか・・・
電流・電圧ともに PC動作時に、壁アースとはつないでない状態で計測してます。

アースを接続して計測したと質問文にはありますが、お礼では接続していないとあります。アースを接続していなければシャーシは浮いているのですから電圧があるのは当然です。PC本体、ディスプレイともアースに接続してください。

交流なのに直流電圧があるように見えるのはテスターの仕様ですから、無視してください。交流にセットして測定します。

シャーシとPCアース(電源ユニットSSR-650RMSのアースだと思っていますが)間の抵抗値は0 Ωのはずです。テスター・リードのプラスとマイナスをショートさせて抵抗値がゼロであることを確認してから再度測定してください。SSR-650RMSとシャーシ間の抵抗値がゼロなのに電源コードのアースとシャーシの間に10 Ωなんて抵抗があれば電源コードを交換です。

導通テストは絶対に電源を抜いた状態で測定してください。危険です。

画像は電源回路の構成です。C2とC3の間のアースが接続されていなければ電圧があるのは理解できると思います。

この回答へのお礼

＞取り付けるまえの PC<＝>アース間の電位差が１７V。
（アースを）取り付けるまえの PC<＝>（壁の）アース間
の意で書いたつもりでした。書き方が悪かったかもしれません。

＞アースを接続していなければシャーシは浮いているのですから電圧があるのは当然です。
何故電圧が２０V程度も出るのか、この部分が知りたかったところです。回路図を示していただきありがとうございます。

お礼日時：2023/03/12 14:09

No.9 回答者： m-jiro 回答日時： 2023/03/12 09:58

#4、7です。

>　それから直流が変というのは電圧のことでしょうか。今日は DCで29V、ACで23V程度でした。
→　直流が出る、というのが変です。この手のノイズは一般に静電誘導か電磁誘導で結合するので直流分は絶対に出て来ません。電子式のテスターを使っておいでですが、計器が誤作動している可能性がありますね。
テスターのリード線（赤、黒）を逆に接続して測ってみてください。大きく変わるようでしたらテスターの誤作動です。

PCはOFF状態でも電源部は生きているのでノイズはON/OFFに関係なく出るでしょう。量は変わるでしょうけど。
PCは自作のようですが、ノイズ対策の点からはイマイチ。セットメーカーはケースに入れた状態でのノイズ輻射を測っています。カバーとシャーシーの接触面積やねじの止め方で変わるのです。

>　(PC＝ディスプレイ アース間 60Ω、PCアース＝PCシャーシ間10Ω)
→　60Ωも10Ωも変ですね。ほぼゼロか、無限大のはずです。
これもテスターのリード線（赤、黒）を逆に接続して測ってみてください。大きく変わるようでしたらテスターの誤作動です。

テスターは教材用の組立キットのようですね。失礼ですが、十分に信頼できる装置ですか？　

↓　テスター
https://www.sanwa-meter.co.jp/japan/products/tea …

この回答へのお礼

ご指摘を受けて計りなおしたら今回は 0.9Ωと0.8Ω でした。少しおいてまた計ると0.6Ω、0.6Ωで安定しました。
＋ーは入れ替えても値は変わりません。
テスターが悪いかもしれませんが、確かめようもないので、古い hioki のアナログメータを出してきたのですが、PCと壁アースの電圧はDCでも針は同じくらいふります。
試しにPC、DPのコンセントとDisplayPortケーブルも抜いて
アナログメータで計ると52V(プラスマイナス入れ替えると20V)、デジタルメータで22V(入れ替えても22V)といった感じでした。

お礼日時：2023/03/12 18:20

No.8 回答者： isoworld 回答日時： 2023/03/12 08:01

PCアース端子とPCシャーシは１０Ω、PCアース端子とディスプレイアース端子間が６０Ω…であるのなら、アースとしては適切ではありません。

アースをするのなら、ＰＣやディスプレイの本体金属部分からするべきです。

この回答へのお礼

指摘を受けて計りなおしたら今回は 0.9Ωと0.8Ω でした。少しおいてまた計ると0.6Ω、0.6Ω。
テスターが悪いかも？です。

お礼日時：2023/03/12 17:45

No.7 回答者： m-jiro 回答日時： 2023/03/11 22:15

#4です。

直流が出るのは変です。たぶんPCのシャーシー（ケース）と大地の間で測ったのでしょうが、ちょっと考えづらいですね。
高周波のパルス状のノイズが出ていて、電圧計が誤作動したのかも。過電圧保護のダイオードが働いて直流成分が生じたのかもしれません。
ともかくノイズは電圧も周波数も測りづらいです。再現性に乏しいです。しばらくして測り直したら全く違う値になるのはよくあることです。

ノイズの発生源ですが、多くはスイッチング電源です。数百KHzのパルス状ノイズです。一般に正負非対称波形なので前述のように電圧計を誤作動させる可能性があります。
アース端子を大地に接続するとノイズ対策になると言われますが、私は信じていません。そのアース線がアンテナとして作用し、ノイズ電波をばら撒くことがあります。
雷の強烈なノイズがPC中で放電してアース線から大地へ流れることもあります。この場合はアース接続がない方が助かります。
そんなわけで、私はPCなど家電品のアースは取った事はありません（洗濯機など水を使うものは取ります）。取らなくて大丈夫です。原因不明の珍現象が出た時に「アースを取ったら治まるかな？」と考えればよいのです。

この回答へのお礼

お付き合いいただいてありがとうございます。
#4でご指摘を受けたコンセントの向きを変えて測定、というのをしてみましたが値は変わらなかったです。
基本的に PC、PCシャーシ、DP(ディスプレイ)の３点でほぼ同じ値がでるのですが、時を置いて計測すると揃って違う値がでる感じです。
これだけ皆さんの見解が違うとちょっと自信がなくなってきたのですが、電圧はすべてのアースは取り外した状態で計測しています。
それから直流が変というのは電圧のことでしょうか。今日は DCで29V、ACで23V程度でした。
学校の教材用の sanwa PC20TK を息子に借りてるんですが、テスタの問題でしょうか・・

電磁波については、おっしゃる通りとりとめのない話で、アースで取り除ける電磁波やノイズなんて、異常がなければ確定している実害の方が大きいと考えるべきですね。で、計ってみたら割と高い数字が出たので質問をしたわけですが、#4で教えていただいたことが理解できれば問題ないのかなと思っています。

お礼日時：2023/03/12 07:30

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2023/03/11 19:47

まず、テスターのΩレンジで「ＰＣの電源ケーブルから出るアース線」とＰＣ本体の金属部分の導通を当たってみてください。

「ＰＣの電源ケーブルから出るアース線」はアースになっていないかも知れません。

次に、ＰＣ本体から漏れ出る電磁波の程度は、ＰＣの金属筐体によって（良好に）遮蔽されているはずなので、アースの具合とは「ほとんど」関係ありません。
「ほとんど」と言ったのは、電源ケーブルを伝って外に漏れ出る電磁波が少しはありますので、アースの良し悪しによって若干の影響を受けます。

この回答へのお礼

PCアース端子とPCシャーシは１０Ω
PCアース端子とディスプレイアース端子間が６０Ωでした。
自分も電磁波とアースの関係は 粗悪品でもない限り、大した関係がないと思っていたんですが、計ってみると結構な値がでるので勉強にもなるかな？と思って質問した次第です。

お礼日時：2023/03/12 06:20

No.5 回答者： xs200 回答日時： 2023/03/11 19:18

それはアースが接続されていないためです。

そのアースはただの飾りで用をなしていません。我が家で測定したところでは1 Vしかありません。L側は100 Vです。質問者のところではアースがないためにL側を測定すると10 Vから22 Vがでてしまいます。N側はほぼゼロのはずです。日本の家庭ではアースがないのが普通なので問題ありません。

ループはできていないので2.の質問はないです。
電磁波は減りません。アースは安全のためです。


直流電圧が出るのは変です。PCのどことアースを測定したのでしょうか?
どのような測定器を使ったのでしょうか?
電流はどう測定したのでしょうか?

この回答へのお礼

壁のアースは、機械が好きなので使うかも？と言って、建築時にひいてもらったもので、同じように計って N側0.9V、L側100.4Vですので大丈夫かなと思ってます。
テスタは sanwa の PC20TK という自作キットで 8000円程度の物です。

計測は、PC のアース端子(シャーシ、ディスプレイのアース端子)と壁端子アース間を計ってます。PC側は３点ともほぼ同じ値を示すんですが、計ったときによって２０～３５Ｖと違うんですよね・・。
計測の仕方が悪いのか、テスタがおかしいのか・・・
電流・電圧ともに PC動作時に、壁アースとはつないでない状態で計測してます。

お礼日時：2023/03/12 06:11

No.4 回答者： m-jiro 回答日時： 2023/03/11 10:07

家庭に来ている100Vの電気は片方が接地してあります。

（以下、接地してある側をN、接地してない側をLと書きます）
パソコンでもテレビでも内部回路と100Vは絶縁してありますが、絶縁抵抗や静電容量が存在します。その値は感電や漏電の危険がない、十分に安全な値になっています。
この絶縁抵抗は100VのL側と機器のGND、N側とGND間に存在し、両者はほぼ同じ値のはずです。絶縁抵抗が非常に高い値であっても機器のGND電位は大地から見て50Vになります。（100Vを同じ大きさのインピーダンスで分圧することになるので）
「17Vだった」とのことですが、電圧計には内部抵抗がありますね。パソコンの絶縁抵抗と電圧計の内部抵抗で上記の50Vを分圧して測っているのです。
L側、N側の絶縁抵抗は正確に同じではありません。電源プラグを逆向きに差すと17Vは変わると思います。

パソコンとディスプレイのループですが、両方でアースを取るのは好ましくないです。アース線を通じて表示信号が流れると最悪の場合は表示ににじみやピンボケが出るかもしれません。
電磁波障害はなんとも・・・。増えるかもしれないし減るかもしれない。少なくとも障害を受ける機器が変わる事はあるかも（例えば1階のTVは良くなったけど2階がダメになった、という具合）。そもそもちゃんとしたメーカーのパソコンならTVや携帯電話に妨害するような電波障害は出しません。気にしなくてよいです。

この回答へのお礼

本日計りなおしたら、交流モードで計っていたようで、直流電圧で３２Vでした。PCのコンセントを反対にしても３２V。( PCの動作中に２２Vなども出ましたが主に３２Vでした。)
分圧の考え方が自分の知識が足らないようで理解できませんでしたが、このくらいの電圧がでても別に異常ではなさそうですね。
ありがとうございました。

お礼日時：2023/03/11 17:48

No.3 回答者： lv4u 回答日時： 2023/03/11 08:45

１、その１７Ｖって、交流電圧ですよね？パソコン内部の電源は電源ユニット内部のトランスで１００Ｖと絶縁されているはずだし、さらに電源の出力は直流です。

よくわかりませんが、家庭内の１００Ｖ配線からの誘導電圧が測定されていたのかもしれませんね。
２、PCとディスプレイをつなくことで、ループはできないと思います。
３、アースは電磁波を減らすためにあるのじゃあなく、感電などを防ぐためのはずです。

この回答へのお礼

本日計りなおしたら直流電圧で約３２Vでした。１７Vは交流モードでした。

お礼日時：2023/03/11 17:24

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2023/03/11 08:30

ＰＣのどことアースを接続したのでしょうか？　それと、そのアースそのものはどこからとっていますか？　適切なら両者間の電圧はゼロになります。

電磁波とは、どこからの電磁波を指すのでしょうか？　ＰＣやディスプレイの内部から出て来る電磁波のことか、外部から来る電磁波のことでしょうか？

この回答へのお礼

PC(とディスプレイ)の電源ケールからでるアース線と、建築時に施工された壁アース端子間です。PC起動中に測定しています。
PCからでる電磁波またはノイズです。

お礼日時：2023/03/11 17:15