雷雲下の地面のプラス帯電の深さ

雷雲が上空にある時、その下の地面はプラスに帯電しているそうですが、どれくらいの深さまでプラスに帯電しているのでしょうか。

質問者からの補足コメント

• 雨が降ってない場合はどうでしょうか。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2023/08/25 16:39

No.8 ベストアンサー 回答者： yos1912 回答日時： 2023/08/27 23:44

表面とは空気と接しているところ。

ちょっとでも掘らないと見えないところは地下(導体内部)です。深さをあえて言うなら、電子(リンク中の言葉で言えばキャリア)１個分です。
　正の電気に引かれてマイナスに帯電している場合、電子はいけるところまで引かれて移動します。まだ動けるのに途中で移動をやめるいうことは起こりません。最終的には移動してきた電子は表面に１列に並びます。正に帯電する場合も移動するものが違うだけで起こることは同じです。

電流が流れていれば別ですが、これでは帯電とはいいません。

この回答へのお礼

ありがとうございます。雷雲下層のマイナス電荷による静電誘導で地表にプラス電荷がたまっている場合、地表の電子が1個分だけ下に押しやられている状態ということですか。この時、地表の下の自由電子はどうなっているんですか？
「これでは帯電とはいいません」の「これ」は何を指しているのでしょうか。

お礼日時：2023/08/28 07:03

No.10 回答者： yos1912 回答日時： 2023/08/29 18:42

電子１個分くらいかなとみています。

正に帯電する場合原子内で残った電子が原子核の回りをどのようにまわって帯電させるのかとか理解できていません。電子でいえば電界に引かれて表面にぶら下がっているのか、表面からでられなくてすぐ内側に閉じ込められているといったようなことは、私のレベルでは検証できません。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2023/08/29 20:17

No.9 回答者： yos1912 回答日時： 2023/08/28 17:37

地面の下は電界がありませんから、自由電子は普段と同じ行動をしています。

原子核につかまっているようなつかまっていないような、適当にふらふら動いています。

｢これ｣は電流が流れていることをいっています。内容は当たり前のことかな。

この回答へのお礼

ありがとうございます。地表が雨で濡れていてもいなくても電子1個分の深さだけ帯電するわけですか。

お礼日時：2023/08/28 21:29

No.7 回答者： yos1912 回答日時： 2023/08/27 19:30

しょうもないことだけど、地面って基本的には導体になりますね。

そうでなければアースなんかしても意味がありません。
　導体内の電荷分布については、基本のような気がします。最初の就業に書かれています。
http://fnorio.com/0089thunderbolt1/electric_fiel …

この回答へのお礼

ありがとうございます。この記事を大地に当てはめると、大地が導体だということは、雷雲下層のマイナス電荷による静電誘導で地表だけにプラス電荷がたまり、地表の下は電荷がない状態なのでしょうか。この場合の「地表」はどれくらいの深さなのでしょうか。

お礼日時：2023/08/27 22:45

No.6 回答者： 佐波さん 回答日時： 2023/08/26 08:10

＃４です。

Wiki見ました、誘電されるですね、帯電して電荷が貯まるのではないのです
地表面近くがマイナス電荷が蓄積されると、相対的に地表が見かけで、
プラス電位になるのです。
雷は解っていない事が多く、夏と冬では、大気の状況が違うので、
発生の状況が違うようです、北陸で発生する冬の稲妻は空を横走りの様に
光ります、雷鳴音も違う様に聞こえます、谷村新司さんは、どこで、
聞いたのですかね？

雷のエネルギーを蓄電する方法を造った人はノーベル賞、間違いなし
ですね。

この回答へのお礼

ありがとうございます。よくわからないんですが、「誘電されるですね、帯電して電荷が貯まるのではない」とはどういう事ですか。「誘電」も「帯電」も電子の移動で起こるわけでしょう？Wikipediaの「静電気」の説明では「静電気は、物体（主に誘電体）に電荷が蓄えられている（帯電する）状態」とあり、「誘電」と「帯電」は実質的には同じことじゃないのでしょうか？
「地表面近くがマイナス電荷が蓄積されると、相対的に地表が見かけでプラス電位になる」というのは、要するに、地表の電子が下に追いやられて地表がプラスになるということでしょう？「見かけで」と言っても、プラス・マイナスは客観的に測定できるんじゃないんですか？

お礼日時：2023/08/26 10:12

No.5 回答者： isoworld 回答日時： 2023/08/25 21:45

デタラメな回答ばかりですね。

まず、避雷針は接地してあるということは大地に電流が流れることを意味し、帯電した電荷は地表に集まり深いところまでは帯電しません。

次に「上空はプラスで地面側はマイナス」というのは、必ずしも正しくありません。プラスにもマイナスにもなります。
むかし私がメーカーに勤めていたときに、北陸電力（研究所）のＥさんからの依頼で雷撃がどんなふうに流れるかを実測（観測）したことがあり、それまでの知識を覆す現象が確認されたんです。

それは最初の一撃は、上空はプラスで大地はマイナスになって雷撃電流が流れると、そのあとすぐに極性が反転し上空はマイナスに大地はプラスになって逆向きの雷撃電流が流る…ということです。

この新事実・新発見は北陸電力（研究所）のＥさんが論文にまとめてアメリカの学会に発表に行きました。もう４０年ほども前のことです。

「雲の上層には正の電荷が蓄積され、下層には負の電荷が蓄積される」「下層の負電荷が蓄積されると、今度は地面では正の電荷が静電誘導により誘起される」というのは、この研究結果に基づきます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。深いところまでは帯電しないのですね。どの程度の深さまで帯電するかを測定したデータはありませんか。

お礼日時：2023/08/25 21:57

No.4 回答者： 佐波さん 回答日時： 2023/08/25 18:36

認識が違うようです、上空はプラスで地面側はマイナスです。

積乱雲などの激しい上昇気流の摩擦で静電気が発生して、プラス電荷は
上空に溜まり、マイナスの電荷は地表に溜まりやすいのです。
電荷が溜まり空気の絶縁値を超えると絶縁破壊によりマイナス電荷が
プラス電荷に向かって移動します、それが雷の電光です。
落雷ではなく放電なのです。

理科で習いましたよね、電気は実際にはマイナスからプラスに流れる
のですが、此の事が判ったのは、ず～と後の事なので、膨大な論文を
修正するのは大変なので、電子はマイナスからプラスに流れるが、
電流はプラスからマイナスに流れる事にしたと・・・

落雷ではなく地面からの放電現象なのです、避雷針でなく放電針なのです。
巷間に伝わっている、雷から身を守るすべは全部、間違っています。
雷が発生したら、身に着けている金属類は全て外します。
富士登山では金属の淵眼鏡から放電して亡くなった方が居られます、
新聞の記事は金属の淵眼鏡に落雷して亡くなったとなってました。

雷から自身を守るには、放電現象である事を認識した考え改めましょう。
嘘だと思う方は中学の理科の教科書で確かめられたし。

電気保全の仕事を40年間した者の回答です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。しかし、wikipediaの「雷」の説明では、
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%B7
「雲の上層には正の電荷が蓄積され、下層には負の電荷が蓄積される」
「下層の負電荷が蓄積されると、今度は地面では正の電荷が静電誘導により誘起される」
とありますが？

お礼日時：2023/08/25 20:20

No.3 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/08/25 16:53

No.1です。

> 雨が降ってない場合はどうでしょうか。
雨が降っていない乾いた土地は絶縁物なので、帯電はしませんが、
下層には水分を含む層があります。
その他、河川や海水が浸み込んが土地があります。
街中であれば、接地線に接続された避雷針があります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。ということは、やはり場所によってかなり違うということですね。

お礼日時：2023/08/25 17:03

No.2 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2023/08/25 16:05

中心核までです

この回答へのお礼

ありがとうございます。雷雲の底付近のマイナス電荷によって地面の電子がどの程度下に追いやられるかですが、地球の中心核まで追いやられるんですか。

お礼日時：2023/08/25 16:46

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/08/25 15:15

電荷が移動しやすい、雨のしみこんだ範囲、になると思われます。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ということは、場所によってかなり違うということですね。

お礼日時：2023/08/25 15:45