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電流は閉回路で流れますが、開回路では流れません。

しかし、落雷によって感電死する事故が毎年起こりますが、
落雷によって流れる電流はどのような回路になっているのですか?
開回路ですよね?

雷雲→人間→地中→?

雷雲から人間、そして地中へ流れていった電流は、
どこに流れて行ったと考えるべきでしょうか?

A 回答 (9件)

回路とは違う。


落雷は静電気の現象だから。

水滴が上昇流で持ち上げられるときの摩擦によって、「積乱雲を作る水滴」と「地面」は反対の電荷を帯びる。

電圧が低いうちは空気が絶縁体となりその状態が保たれる。
しかし閾値を超えたりきっかけがあったりすると絶縁は破れ、放電が始まる。
これが落雷である。

空中に浮かぶ水滴同士でも反対の電荷を帯びているものがあり、その場合は空中放電となる。

つまり、車のドアの取っ手に手を触れたときと同じである。
別に回路があるわけではない。
放電によって「車のドア」と「皮膚」の電位差を解消するだけである。
雷の場合はこれが「地面」と「空中の水滴」となる。
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この回答へのお礼

電位差を解消するための放電なので、
回路の有無は関係無いんですね。
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:16

落雷直前は雲と地表で作る巨大コンデンサーに充電された状態です。

スイッチは付いていませんが、落雷(スイッチ閉)のトリガは主に宇宙線などの自然放射線によって生成されたイオン対です。回路は大気中の放電経路です。
屋内配線につながっている電気製品は回路図に書かれている回路以外に、地面との間にコンデンサを形成(これを浮遊容量と言います)しています。浮遊容量は普通の50Hz-60Hzでは問題にはなりませんが、落雷は千分の1秒以下の現象なので浮遊容量を伝って電流が流れることができます。
家の近くの電線に落雷すると雷の電流は大きいので、電気器具は壊れ場合によっては火事になります。ついでん、避雷器の役割は、浮遊容量に電気が大量に貯まる前に地面に電気を逃して、電気器具を保護するためのものです。
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この回答へのお礼

イオン対がトリガーになるんですね
意外と難しい仕組みなんですね
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/25 10:06

電圧が高くなると、絶縁破壊という現象が起きて閉回路が構成されて電流が流れるんです。



雷のように高い電圧では空気は余裕で絶縁破壊するんです。

・・・

高電圧を扱う変電所にある開閉器。
これ、切断時に電流が流れるアークを引くんです。
そのアークを消すために圧縮空気を横から吹き付けアークの飛ぶ距離を伸ばして絶縁を確保したり、
開閉器を空気よりも絶縁が高いオイルの中に入れたり、
電力屋さんも結構面倒なことをやっているんです。


・・・余談・・・

電圧は高いけど流れる電流が少ない(エネルギー量が少ない)放電として、
静電気のパチパチがあります。
あれ。真っ暗闇の部屋の中でやると青白くアークが飛ぶんですよ。
乾燥する時期になったらやってみてください。
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この回答へのお礼

閉回路になるんですか?

お礼日時:2021/06/24 10:17

雷雲(ー)→ 地上(+)→ 雷雲(ー)


の閉回路。
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この回答へのお礼

地上→雷雲は空気を介して電子が移動しているということでしょうか?

お礼日時:2021/06/24 10:18

電圧が高くなると回路を構成しなくても、空中を伝わります。


空中放電は、抵抗の少ないところを選って伝わるので、その通路はギザギザになります。

雷雲はプラス。大地はマイナスのアース。
その間に良導体(空中の抵抗に比べ)があれば、そこを選んで電気が流れます。
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この回答へのお礼

高電圧の場合は回路は関係ないんですね
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:18

雷は、雲の間で互いの摩擦により電荷が分離し、


それが空間を通じて放電(通電)する現象です。
その電荷を帯びた雲(雷雲)の相手が大地の場合には大地落雷になり、
その落雷経路に人間がいれば、人身被害になります。

落雷前は、空間により開回路ですが、
その空間が絶縁破壊を起こせば、そこを稲妻が走って落雷になります。
つまり、稲妻の経路が、閉回路を構成した結果なのです。

> …電流は、どこに流れて行ったと考えるべきでしょうか?
それ以前に大地と雲に分離した電荷が、稲妻の経路を通して中和した、
つまりは、元に戻った、と言う事です。
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この回答へのお礼

落雷によって電圧差が解消されたと考えるんですね
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:19

落雷は地面に向かって落ちますがその間は空気しかありません。

なので落雷に関しては空気が満ちている場所は全て閉回路であると考えます。もちろん抵抗の差で落ちやすい場所は出来ると思います。
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この回答へのお礼

空気があるので閉回路ということですね
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:20

積乱雲はめっちゃでかいので、積乱雲の下は上部より地面のほうがよっぽど近いという状況が生まれ、時々対地で放電するということです。


https://harenote.com/type-clouds
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この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:20

雷は電圧が極めて高圧ですから、空気中でも放電して大きな電流が流れます。


つまりは開回路でも流れます。
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この回答へのお礼

回路が開いていても高圧の場合は電流が流れるんですね
ありがとうございました

お礼日時:2021/06/24 10:20

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