車に乗る時に溜まっていた静電気が放電して、バチッとくることがありますが、車から人へ放電しているのでしょうか。それとも人から車なのでしょうか。
また、バチッときた時、車と人はそれぞれどちらの電気を帯びているのでしょうか。
それから、放電の際に火花は必ず発生するものなのですか。何故、火花が出るかも教えてください。

A 回答 (6件)

>車と人の間で行き交う電気よりも空気中の水蒸気と結びつく電気の方が多いと言うことでいいのでしょうか。



●「水蒸気と結びつく」は違います。全く水蒸気のない気体の中でも放電はします。放電とは気体の絶縁破壊とお考えください。
この場合は、空気の絶縁が破れてあたかも導体として、車と人との間で電流が流れるということになります。
もし、空気絶縁が破れなかったら、人が車に触れた時点で初めて電流が流れ、中和されますから、バチッとなることは無いことになります。
バチッとなるのは、触れる前に絶縁破壊で電流が流れるからです。
比較的電圧が小さい場合は、触れた途端にその接触抵抗に一気に電流が流れるため、バチッとなることも考えられます。

>ドアノブを握った時に来るバチッというのは帯電している人間が、たまたま電気を通しやすい金属に触れたので一気に電気が流れたと思っていいのでしょうか。
それとも予めドアノブも何かと摩擦して帯電状態にあり、帯電した人間とドアノブの電気が引き合う性質の時(どちたかが+どちらかが-になっている)にバチッとくるのでしょうか。

●前者の方です。
たとえば、靴(特に革靴)とじゅうたんの間での摩擦により、人間が帯電します(革靴と人間は同電位です)。ドアノブに手を近づけるとドアノブ側に人間とは反対の電気が誘導されます。
で、これもまた触れる直前に空気の絶縁破壊によりバチッとくると考えられます。

これは雷も同じことですね。雷雲は帯電すると、地面(地表の物も含む)に逆の電気を誘導します。そして、ある程度高電圧になると空中放電(落雷)となります。
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この回答へのお礼

やっと謎が解けました。
何度も答えてくださって、どうも有り難うございました。

お礼日時:2005/04/17 09:37

補足します。


今回のご質問で、人間がマイナスに帯電していたのなら、車から人へ放電していることになり、人間がプラスに帯電していたのなら人から車に放電していることになります(車体は人間のもつ電荷とは反対の電荷を誘導されます)。
しかしながら、放電の結果というか現象は同じです。
なお、今回の説明で申し上げた「放電」ですが、あくまでも空中放電について述べたものです。
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まず、どのようにしてバチッと来るかといいますと、服と服、または服と肌がこすれ合って体に電気がたまり、それが車に触れた手から一気に流れだすからなのです。

だから、この場合は、人から車へ電気が流れているのです。車が勝手に帯電(電気を発生させてためる)ことはまずありません。電気が流れるには、当たり前ですが、プラスとマイナスが必要です。しかし、静電気というのは、電子がコードの中を動く動電気、いわゆるコンセントから出ているような電気とは違って、電子がある物体にたまる、つまり電子が静止している状態をそういいます。また、このように、物体に電子をためるには、この物体に電子をあげる物体も必要です。だから、静電気は、必ず二つの物体の接触によって発生し、物体(1)から電子を物体(2)にあげたとすれば、電子はマイナスの極性を持っていますので、物体(1)はプラス、物体(2)はマイナスの電気性を持つことになります。放電についてですが、放電という言葉の定義は、文字通り「電気を放出する」ことであります。だから、電池に電球をつないで電球を光らせれば、電池は「放電」していることになります。静電気の場合、電子をためた物体に手を近づけると、大体は物体に触れる前に放電するため、火花が発生します。火花は、空気の分子と電子の衝突によっておこるのですが、詳しいことをいいだすとキリがありません。火花というのは、空気中に電気が通って始めて目に見えるものですので、放電の際に必ず火花が散るというのは、言いにくいです。
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この回答へのお礼

大変よくわかりました。
どうも有り難うございました。

お礼日時:2005/04/17 09:26

>具体的に…


具体的と言われても・
ずっと昔に、理科の静電気の実験でやったような気がしますが、何が+に帯電して何が-に帯電するかは忘れてしまいました。
一般的には、何らかの物質とこすれあって、
人間側が表面から電子を奪われると+に帯電し
逆に奪うと-に帯電するってことですね。
どちらがどれほど、電子を奪いやすいか奪われやすいかできまると思います。
つまんないことしか書けなくてすみません。
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この回答へのお礼

有難うございました。
難しいですね。
自分の方でも、もう少し調べてみます。

お礼日時:2005/04/15 23:29

>バチッときた時、車と人はそれぞれどちらの電気を帯びているのでしょうか。


バチッと来る前には、車は通常車体がアースされているので、人間が帯電(-の場合もあれば、+の場合もあります、どちらに帯電しているかで電流の向きはかわります)していると思われます。

この回答への補足

具体的に人間がプラスを帯びるのは様な状況下なのでしょう。マイナスも同様に教えていただきたいのですが・・・

補足日時:2005/04/14 21:54
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>バチッとくることがありますが、車から人へ放電しているのでしょうか。

それとも人から車なのでしょうか。

●どちらがプラスで、どちらがマイナスかという質問でしょうか?
帯電の状況によって違うと思いますが・・・
通常は、車のシートと衣服との摩擦によって帯電するものだと思います。おそらくその時の材質によって決まるのでしょうね。
原理としては分子構造から見て、外側の電子の数が4個なら安定しているが、1個なら飛び出しやすくプラスに帯電するでしょうし、外側の電子の数が3個なら他からの電子を取り込んでマイナスに帯電するだろうと考えられます。
車なり、人なり、どちらから放電しても、結果は同じだと思いますが・・・

>バチッときた時、車と人はそれぞれどちらの電気を帯びているのでしょうか。

●バチッと来たときは、電気的には中和された状態です。

>放電の際に火花は必ず発生するものなのですか。何故、火花が出るかも教えてください。

●車と人が触れるときに、静電気の電圧が非常に高いため、触れて中和する前に空中放電によって中和してしまいます。
すなわち、空気の絶縁が破れて空中放電するとき、火花を伴うということです。

なお、蛇足ながらこの静電気のバチッを防ぐ方法としては、車から降りるときにお尻が座席から離れる際、ドアの金属部分に触れながら降りると、静電気がその部分を通じて中和されて放電が起きません。

この回答への補足

●車と人が触れるときに、静電気の電圧が非常に高いため、触れて中和する前に空中放電によって中和してしまいます。

この回答ですと、車と人の間で行き交う電気よりも空気中の水蒸気と結びつく電気の方が多いと言うことでいいのでしょうか。

それから、ついでにお聞きしたいのですが、ドアノブを握った時に来るバチッというのは帯電している人間が(+の電気を持っているのか-の電気を持っているのかは分らないけれども)たまたま電気を通しやすい金属に触れたので一気に電気が流れたと思っていいのでしょうか。
それとも予めドアノブも何かと摩擦して帯電状態にあり、帯電した人間とドアノブの電気が引き合う性質の時(どちたかが+どちらかが-になっている)にバチッとくるのでしょうか。

補足日時:2005/04/14 22:02
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No.3です。「お礼」に書かれたことについて。

 「気圧が低いと放電しやすい」というのは間違っていると書きましたが、調べてみるとそうではないようです。
 確かに、真空放電など、ごく微量の気体が存在するとき、放電現象が起こりますね。(ネオンやアルゴンガスをごく微量封入して、いろいろな気体ごとの色で放電します)

 従って、No.2は撤回します。

 Wikidediaの「放電」にも、「典型的な放電は電極間の気体で発生するもので、低圧の気体中ではより低い電位差で発生する」と書いてありました。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E9%9B%BB

 この理由を調べてみると、どうやら、通常の気圧では、電極によって電離した気体分子や電子は、他の気体分子に衝突して移動距離(平均自由行程)が小さいが、気圧が下がることにより、衝突する他の気体分子が減って移動距離(平均自由行程)が大きくなる、ということのようです。
 電子や気体イオン(放電の主役は電子の方でしょう)の平均自由行程が大きくなれば、それだけ放電しやすくなるということです。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%B9%B3%E5%9D%87%E8%87%AA%E7%94%B1%E8%A1%8C%E7%A8%8B

 こちらの文献にも、電子の平均自由行程の話と「低気圧中では低い電圧でも放電が生じる経験的事実」の関連が説明されています。(p-61の最後の方~p-62冒頭)
http://jasosx.ils.uec.ac.jp/JSPF/JSPF_TEXT/jspf1994/jspf1994_01/jspf1994_01-61.pdf


 従って、「気圧が低いと放電しやすい ← 間違ってませんよね?」は「Yes、正しい」です。
 その理由は、「空気の気圧による、電離した電子の平均自由行程」ということのようです。

 国際規格の「①空気圧、②標高」は、この理由から設けられている設計条件なのでしょう。


 誤った回答で混乱させて、申し訳ありませんでした。

No.3です。「お礼」に書かれたことについて。

 「気圧が低いと放電しやすい」というのは間違っていると書きましたが、調べてみるとそうではないようです。
 確かに、真空放電など、ごく微量の気体が存在するとき、放電現象が起こりますね。(ネオンやアルゴンガスをごく微量封入して、いろいろな気体ごとの色で放電します)

 従って、No.2は撤回します。

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