アースで電場が高くなるケース

電気毛布の上に銀糸を含むアーシング・シーツというものをかけて、電気毛布のスイッチを入れ、アーシング・シーツをアース接続した場合、身体電圧測定器でそのシーツ表面を測定すると、アース接続する前よりも電圧は常に下がりますが、電磁波測定器でそのシーツ表面の「電場」を測定すると、アース接続する前より低くなることもあれば、逆に高くなることもあります。
なぜアース接続時、身体電圧測定器では常に電圧が下がるのに、電磁波測定器では電場が上がる場合があるのでしょうか。
(電磁波測定器による電場の測定では、測定器に触れずに、測定器をシーツの上に置いて、体もシーツの上に乗らずに、数値を読みました。)

質問者からの補足コメント

• 

  アース接続なしで、電磁波測定器に触れずに置くだけならシーツ表面は約20V/mですが、測定器を手で持ってシーツに当て片方の手でアーシング・コードの端子を持って体をアースすると電場は約400V/mにもなります。この状態では体と測定器を介してアースしています。アーシング・コードの端子をシーツと測定器の間に入れると約100V/mです。
  アース接続時、アーシング・シーツの銀糸や電磁波測定器の金属センサーが電気毛布の電場を引き寄せる場合があってその場合に電場が高くなる、身体電圧測定器ではプローブはアースにつながっていないので電場を引き寄せず常に下がるということでしょうか。だとしたら電磁波測定器が電場を引き寄せる状態になるかどうかはどのように決まるのでしょうか。
  アース接続時、ベッドの上では下がるのに畳の上では上がる場合もあれば、上がる部分や下がる部分がある日もあり、どこを測定しても下がる日もあります。

    補足日時：2019/12/16 17:52

• 

  No.11の「低い周波数では、そこの電気エネルギーが電磁波として空中に飛び出さない」というのは、高周波では波長が短いので磁場と電場が混在する「電磁波」という言葉がふさわしい状態だが、低い周波数では波長が非常に長いので人体から見ると磁場の波と電場の波が分離していて両者が混在する「電磁波」の状態ではないという意味でしょう？
  　トリフィールドメーターでは、磁場と電場が分離している低周波は別々に測定し、高周波(マイクロ波)は磁場と電場が混在する電磁波全体としてのエネルギーmW／㎡で表示しますから、それでいいわけでしょう？

  No.12の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/12/18 07:21

• カリフォルニア州の消防士の話はフェイクニュースだったようてす。しかし実情はこの話より深刻で、この話では今回の試験運用で初めて問題が発生したかのような印象を受けますが、実際は同じような症状がかなり前から基地局近くの多くの消防士に起こっていたようです。そのため、消防士労働組合は消防署への基地局設置に反対し、同州で5Gアンテナのある消防署はないそうです。
  https://www.emfacts.com/2018/08/firefighters-suf …
  https://scientists4wiredtech.com/2018/07/firefig …

  No.14の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2019/12/21 16:02

No.8 ベストアンサー 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/17 08:43

Re: 回答No.6

> No.2のお礼で書いたように、私が使った電磁波測定器はトリフィールドメーターTF2です。23000円ほどのものです。これは比較的信頼されているようです。

こういう分野での専門知識を持っていると、周波数の範囲を限らずに「電磁波」の強さを測れるものは、そうそうはないと分かっているんです。あなたは間違った理解をしているようです。
トリフィールドメーターの能書き（説明書）を読むと、これは「電磁波」の強さを測っているのではなく、50Hzや60Hzという商用電源が発する「電界（電場）」や「磁界（磁場）」を測っていて、それは電磁波の強さとは似て非なるものです。

電界（電場）などは、私たちが生活する身の周りにウジャウジャとあって、誘導の具合により大きくなったり小さくなり、フラフラと変わります。測定器（トリフィールドメーター）そのものによっても電界（電場）に影響を与え、乱します。人体も同様で、人間がいる場所や人間が触っている物体の存在状態によっても電界（電場）の分布具合は変わるんです。なので、何か（人間、測定器、その他のすべての誘電体、それらの設置具合など）が（動いたりして）変われば、電界（電場）は変わります。そういうものです。

この回答へのお礼

電場や磁場と異なる「電磁波の強さ」とはどういうものですか。
　しかし、ここで問題にしているのは「電場」です。
　手で測定器を持って測定すると対象物の電場の正確な測定ができないので、通常は、手で触れずに測定しています。
　補足で書いた「体と測定器を介したアース」では測定器に触れた状態での測定ですが、手で触れずに、アーシング・コードの端子を測定器に貼り付けて測定しても250V/mほどになります。この場合は、「測定器を介したアース」です。これで異常に電場が高くなるということは、アースによって測定器が電気毛布の電場を引き寄せている可能性を示しています。おっしゃる通り、測定器自体の影響がかなりここの問題に関係しているようです。
　ここで問題にしているのは、「測定器を介したアース」ではなく、アーシング・シーツをアース接続した時に電場が上がるケースですが、それに最も影響している要因も、おそらく、測定器の金属センサーが電気毛布の電場を引き寄せていることではないかと思います。身体電圧測定器では常に下がりますから、アーシング・シーツの銀糸はあまり多くは電気毛布の電場を引き寄せていないはずです。アーシング・シーツをアース接続した状態では、測定器はアースに直接つながっていないので、測定器が電場を引き寄せる力は「測定器を介したアース」の場合よりかなり小さいはずですが、測定器が電場を引き寄せる状態になるかどうかは、状況によって変わるために、上がる場合と下がる場合があるのだろうと思います。測定器が電場を引き寄せる状態になる原因が何かが知りたいわけですが、とにかく、アース接続で電場が上がるのは、測定器自体が電場を引き寄せてしまうという一種の誤作動で実際よりも過大な数値が出るためということのようです。

お礼日時：2019/12/17 12:11

No.14 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/12/18 16:10

25V/m というのは安全基準ではなくて

スウェーデンのVDT の製造ガイドライン
MPR-iiの「推奨値」で、1990年制定当時の
VDTの平均漏洩電界をそのまま踏襲したものです。
医学的科学的根拠は有りません。
単にVDTの漏えい電界が元々小さいということです。

WHOの安全基準は 5kV/m
日本の安全基準は3kⅤ/m

です。この値すらも安全率を含んだ値です。

この回答へのお礼

安全基準の是非は今回の質問のテーマからそれるので、あまり深入りできませんが、日本電磁波協会のセーフティーガイドラインでは、スウェーデンのVDT電磁波規制ガイドラインとドイツのバウビオロギーの指針値SBM-2015を根拠にしているようです。
https://www.emfa-japan.org/services/safetyguide/
　ある程度の強さの電磁波を長時間浴びる環境では不調が起こる人がいるのは事実のようです。最近では、5Gの試験運用をしたカリフォルニア州サクラメント市で、消防署の外に5Gアンテナを建てると、そこの消防士たちに頭痛、不眠、記憶障害、意識障害が発生し、5Gアンテナのない署に転勤すると治ったという事例があるそうです。しかも、FCC（連邦通信委員会）が「安全」とみなす上限の1000分の1～500分の1の値でそれが起こっているそうです。
https://biz-journal.jp/2018/09/post_24691_2.html
　電磁波の害を重視している研究者たちは、WHOなどの緩い安全基準の背景には産業界からの圧力があると見ているようです。

お礼日時：2019/12/18 21:27

No.13 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/18 09:30

Re: 回答No.12

まず、補足コメントについてですが、「低い周波数では、そこの電気エネルギーが電磁波として空中に飛び出さない」というのは、その言葉どおりです。両者の電磁波が混在する状態ではありません。
低い周波数では電気エネルギーは電線の案内でその方向に伝わるだけで（だから電線が必要です）、電磁波として空中に飛び出す程度は限りなくゼロです。
しかし周波数が高くなってくると、電線に沿って電気エネルギーが伝わるよりも、空中に電磁波として飛び出しやすくなります。放送波の周波数が高いのは、そのためでもありますし、スマホや携帯電話の周波数がうんと高いのは、電磁波として容易に飛び出させることができるからです（詳しい理解のためにはマクスウェルの電磁波の理論を読み解かなければなりませんが、専門知識がないとちょっと難儀するかもね）。
光は非常に周波数が高い電磁波で、こうなると空間を飛び、電線に沿って伝わって来るなんて発想はありませんよね。

なので、低い周波数での電磁波の程度を測定しようとしても、ほとんど何も出て来ず、電界なら測定で出て来るわけです。その電界は電線に沿って電気が来ていることを示しているだけです。電磁波による人体への影響を調べたいのなら、もっと周波数の高いところにしないといけません（※）。
家庭に来ている商用電源や家電製品から商用電源周波数の電磁波が漏れ出ているのではなく（家電製品の内部で高い周波数を扱っていると、そこから電磁波となって漏れ出て来ることはあります）、商用電源の電界は電線に導かれてそこに電気が来ていることを意味しているだけです。

次に、アース接続なしでも銀糸は電気毛布の電場を引き寄せているはずですが、アース接続でさらに電場を強く引き寄せますか....ですが、その電界はどの間（あえて言えば、どの電線とどの電線の間、場合によっては電線と大地の間）で出来ているのかを明らかにしないと答えが出ません。
家庭に引き込まれている商用電源は、一端が接地されていますから、接地されているもの（たとえば銀糸）が他の接地相当部分よりも飛び出していると、そちらに電界が引き寄せられます。
雷雲があるときに屋外（の平地）に一人で出ていると、できるだけ頭を低くしなさい、と言われるでしょ。平地で突っ立って頭を高くしていると、そこに雷雲によって出来た高電界が突出したほうに引き寄せられて雷が落ちやすくなるからです。
でもビルや高い木の近くに避難すると、電界がそちらに引き寄せられたお蔭で、そこでは電界が和らぎ遮蔽されます。
接地しない銀糸にも電界は引き寄せられるでしょうが、銀糸の反対側からは再び同じ電界が出てきます。

※４０年ほど前に某電力会社から「送電線の下にある作物はよく成長する」という調査報告書が出されました。でも、人体への影響の話は聞いたことがありません。



本件はこれまで。際限なく続きそうなので。

この回答へのお礼

銀糸の件についてはまだよくわかりませんが、本件はこれまでとのことなので、isoworldさんへの質問はこれで終了させていただきます。ありがとうございました。

お礼日時：2019/12/18 11:33

No.12 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/17 22:23

電場25V/mは、どの周波数においてのことなのか、それが重要です。

50Hz／60Hzやその高調波の周波数の場合の25V/mと、放送波やマイクロ波の周波数の場合の25V/mとでは、影響が極端に違います。

放送波ではｍＶ／ｍの単位でも強いくらいです（V/mという単位には到底なりません）。放送波の電磁波の電界強度が25V/mもあると、とんでもない無茶苦茶な事態です。放送アンテナの前に立っても、そんな強烈な電磁波は出していないかもね。

この回答へのお礼

電場25V/m以下は極低周波(5Hz-2kHz)の場合で、超低周波(2kHz-400kHz)では2.5 V/m以下となっています。
　トリフィールドメーターは周波数が高いほど人体への影響も強くなるということに基づいて加重した数値を示すモードもあります。この測定器は電磁波対策を目的として開発されたもののようです。No.2のお礼で引用したマニュアルは電磁波対策の観点で詳しく書いてあります。

　ところで、アース接続なしでも銀糸は電気毛布の電場を引き寄せているはずですが、アース接続でさらに電場を強く引き寄せますか。アース接続前と後の変化がどうなるかが問題なので。

お礼日時：2019/12/18 06:48

No.11 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/17 21:22

交流電源（50Hz／60Hz）に由来して出て来るのは50Hz／60Hzとその高調波の「電界（電場）」であって、そこから電磁波を発することはほとんどないんです。

50Hz／60Hzとその高調波という低い周波数では、そこの電気エネルギーが電磁波として空中に飛び出さないからです（そういう性質です）。
電界を測ることに固執していては進展はありませんよ。
測るのであれば電磁波のエネルギー（mW／㎡）です、人体への影響を知りたいのなら。

この回答へのお礼

しかし、スウェーデンの安全基準では磁場2.5mG以下、電場25V/m以下などとなっています。こういう基準は意味がないということでしょうか。

お礼日時：2019/12/17 21:48

No.10 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/17 18:18

Re: 回答No.9

> 強い電磁波が健康に害があるという説に基づいて電磁波対策をしようとする人たちやその説を検証しようとする人たちが身の周りの電磁波の磁場と電場を測定します。

やっぱりねー。言葉が悪いのには目をつむっていただくとして、ハッキリ言って、トリフィールドメーターでそれ（電磁波の強度）を測ろうとするのは、トンチンカンもいいとこです。役に立たないどころか、（間違った評価・判断をして）有害です。

身の周りの電磁波と言ってもピンからキリまであり、放送波、（電子レンジなどの）マイクロ波、スマホや携帯電話に使われている搬送波などの電磁波は、こんなもので測れません。「商用電源（50Hz／60Hz）が出す電界」によって人体に影響があるかどうかを調べるために、トリフィールドメーターを使うと言うのなら、まだ分かりますけれどね。

> アーシング・シーツは静電気除去を主な目的とするものですが、交流電場も低減する効果があるので、どの程度低減するのか測定しています。

遮蔽効果を活用すれば、電界強度を下げることは出来ます。でも、商用電源の周波数（50Hz／60Hz）で測れるものと、電磁波として空間を飛んでくる周波数のすごく高いものを測れるものとでは、結果は大違いで参考になりません。

> 図の誘電体が銀糸だとして、その銀糸をアースすると、その周りの電場はどうなるのでしょうか。また、すぐ近くに電気毛布の配線がある場合は電場の状態はどうなりますか。

アーシング・シーツそのものも誘電体ですが、そこに銀糸（電気をよく通す導体、金属とみなす）を織り込むと、ほとんど銀糸によって電界が引き寄せられ、誘電体としてのアーシング・シーツそのものの影響は相対的に小さくなると考えられます。

> すぐ近くに電気毛布の配線がある場合は電場の状態はどうなりますか。

その距離や電気毛布の配線が接地と同等の状態になっているかどうかによって、電界は大なり小なり影響を受けるでしょうね。

でも、トリフィールドメーターを使って電磁波対策にどのくらい効果があるかどうかを調べようとしても、役に立たないと思いますよ。もっと電気の専門家をまじえて調査・測定・評価しないとね。トリフィールドメーターが反応するのは「商用電源（50Hz／60Hz）が出す電界」だけです。

この回答へのお礼

電磁波の害は多く浴びる場合に起こるので、身近な電磁波の内でも多く浴びる可能性のある周波数帯が対策の対象になります。現在、多く浴びる可能性があるのは主に交流電源（50Hz／60Hz）に由来する電磁波(磁場と電場)とマイクロ波で、トリフィールドメーターはこの三つを測定できるので、一応、それで充分です。

アース接続なしでも銀糸は電気毛布の電場を引き寄せているはずですが、アース接続でさらに電場を強く引き寄せますか。

お礼日時：2019/12/17 20:08

No.9 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/17 16:10

Re: 回答No.9

何もない（電界だけがある）ところに誘電体を持ってくると、その誘電率に応じて電界は誘電体に引き寄せられ（集中するようになり）変わります（図を参照）。金属も同様です。

誘電体の中でも水は誘電率が高く、約８０ほどもあります。人体の誘電率は分かりませんが、水と似たようなものと思われます。なので、人体が電界の中にある／なしでは電界の分布や集中の程度は元の状態よりも大きく変わります。電界は、そこにある物体を接地したり、しなかったりでも別の理由で変わります。
トリフィールドメーターもそれがあれば電界を乱しますが、乱された状態で元の電界の大きさが示されるように校正されているものと思われます。

図からも分かるように、何か（誘電体）をそこに持ち込むと、電界がその誘電体に引き寄せられて集中するので、その誘電体の近くで電界の大きさを測定すると（正しく測定されれば）電界強度は上がるものと推定されます。ただし、何かを持ち込むとその何かの周りの電界強度は上がるのがふつうですが、誘電体や金属に周りを囲まれがちな場所では、電界強度は逆に下がります。いわゆる「遮蔽された状態」になるわけです。接地をすると、どこで電界を測るかによって電界が高くなる場所と低くなる場所ができます。

50Hz／60Hzにおける身の周りの電界を何のために測定するのか、私には分かりかねます。

この回答へのお礼

>50Hz／60Hzにおける身の周りの電界を何のために測定するのか、私には分かりかねます。
　強い電磁波が健康に害があるという説に基づいて電磁波対策をしようとする人たちやその説を検証しようとする人たちが身の周りの電磁波の磁場と電場を測定します。アーシング・シーツは静電気除去を主な目的とするものですが、交流電場も低減する効果があるので、どの程度低減するのか測定しています。

　体が測定器の数値に影響するので、測定器に触れずにある程度離れて数値を読んでいます。触れなくても手や顔などの体の一部を測定器に近づけるだけで数値が変化しますので、数値に影響しない位置から読み取ります。なので、ここで問題にしている電場の上がり下がりには体の影響はないと思います。
　ここで問題にしている電場の上がり下がりはアース接続によって起こるので、アース接続が関係していることは確かですが、アース接続がどう関係しているかが問題です。アース接続をした場合、アーシング・シーツの銀糸の誘電率はどうなるんですか。図の誘電体が銀糸だとして、その銀糸をアースすると、その周りの電場はどうなるのでしょうか。また、すぐ近くに電気毛布の配線がある場合は電場の状態はどうなりますか。

お礼日時：2019/12/17 17:48

No.7 回答者： m-jiro 回答日時： 2019/12/16 23:38

#2、4です。

測定器を手に持つかどうかで値が変わりますね。
手に持つと測定器の基準電位が下がるので相対的に検出電位が上がったようになるのです。
測定器に接地端子があるならそれを接地して測った方が正確な値が出るでしょう。

ちなみに測定器を毛布の上に置いたままで（以後、動かさずに）100Vのプラグを逆に挿してみてください。
逆というのはプラグをいったん抜いて裏返して挿します。右の穴に入っていた電極が左の穴に入るようにします。
測定値が変わるはずです。
これは100Vの片方が地面に接地されているためで、測定器が置かれている場所が接地されている側の電線に近ければ低い値になります。
余計なことですが小生はこの手の測定器は信用していません。検出原理も不明だし経験的な推定もできないためです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
　補足で書いた「ベッドの上では下がるのに畳の上では上がる場合もあれば、上がる部分や下がる部分がある日もあり、どこを測定しても下がる日もあります」というのは、すべて測定器に手で触れずに測定したものです。
　手で測定器を持って測定した場合、電場が上がる場合も下がる場合もあるようです。アーシング・シーツにアース接続して、測定器に触れずに測定して7V/mになる場合、測定器に手を触れると、4V/mや10V/mなど、下がる場合と上がる場合があります。
　私が持っているTF2などには接地端子はありません。接地端子のある電磁波測定器(FM6やFM10)は高くて手が出ません。
　また、電源プラグの極性を逆にさすと電気毛布の電場が高くなることも存じていますので、いつも正しい極性の向きに差すように注意しています。
　なので、ここで問題にしている電場の上がり下がりには、手の影響や電源プラグの極性の影響はないと思います。

お礼日時：2019/12/17 08:10

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2019/12/16 16:40

本来の（機能・性能が正常な）電磁波測定器は高価なものです。

あなたが使っている電磁波測定器はどんなものでしょうか？　数万円もしない製品であったり中国製の安物であったりすると、電磁波測定というのはデタラメで、電磁誘導を測っているものがあります。

この回答へのお礼

No.2のお礼で書いたように、私が使った電磁波測定器はトリフィールドメーターTF2です。23000円ほどのものです。これは比較的信頼されているようです。

お礼日時：2019/12/16 17:44

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2019/12/16 12:41

>黒色アースケーブルをコンセントの左の穴(0V)に接続し、

>交流電圧を測定するモードにして、

同じアースを基準にしてないのはいたいな。

それと、交流ということですが、大地との絶縁が良ければ、
部屋も人間も商用ACの電場/磁場を受信して簡単に結構な
電圧になってしまうので計ってもあまり意味ありませんよ。

この回答へのお礼

黒色アースケーブルを地面のアース棒につないだ場合も身体電圧測定器の数値はほぼ同じです。
身体電圧測定器の数値がアース接続で下がるのはわかりますが、問題は電磁波測定器による電場がアース接続で下がる場合と上がる場合がある理由です。

お礼日時：2019/12/16 14:03