高圧静電気の発生原理を教えてください!!
お願いします!!

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A 回答 (1件)

高校の実験室などでも馴染み深いものとしては、バンデグラフ(Van de Graaff)起電機でしょうか。

百科事典などで調べてみてください。
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この回答へのお礼

ぁ、そういえばそんなものがありましたね。
どうもありがとうございました!
調べてみます!!

お礼日時:2001/10/16 03:09

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Qこの静電気発生装置の原理は?

以下のページに静電気の発生装置の製作法が書かれています。

http://www.urban.ne.jp/home/ichiya/craft/seidenki.html

どうも今ひとつ原理が理解できません。

原理の部分に ”水が帯電する” とありますが、なぜ水が帯電するのでしょうか。
どうも”コイルが帯電しているとその電界の中を通過する水が逆の極性に帯電する”ということが書かれているようですが、この電荷の分離・移動がどうして起こるのか理解できません。

水が千切れることに関係があるような書き方ですが、それなら剥離帯電? でも同じ物質同士で剥離帯電がおこるのか?もし剥離帯電だとしてもまた下の缶におちてしまえば中和してしまうので静電気の蓄積は起こらないはず。

とすればやはり、水とコイルとの間で何らかの電荷の移動があるはずだが、そのメカニズムの正体は?

そのメカニズムは具体的にどこで起こるのか。コイルの内部は電位勾配のない一様電界だろうから何かが起こるとすれば入り口、または出口の電位勾配のある部分か?

だとすれば強制的に電位勾配を作ってやればこの電荷移動のメカニズムはもっと効率的に作動するのか?

最後に水がコイルの周りをふわふわと漂いはじめる、との記述はコイルと水滴が同極性に帯電していることを連想させますが、それは最初の説明の”逆に帯電する”と矛盾しているようにも思えるし。。。

とにかくよく理解できません。
わかるかた、可能な限り詳しい説明をお願いします。

以下のページに静電気の発生装置の製作法が書かれています。

http://www.urban.ne.jp/home/ichiya/craft/seidenki.html

どうも今ひとつ原理が理解できません。

原理の部分に ”水が帯電する” とありますが、なぜ水が帯電するのでしょうか。
どうも”コイルが帯電しているとその電界の中を通過する水が逆の極性に帯電する”ということが書かれているようですが、この電荷の分離・移動がどうして起こるのか理解できません。

水が千切れることに関係があるような書き方ですが、それなら剥離帯電? でも同じ物質同...続きを読む

Aベストアンサー

コイルとなっていますが、作るのが簡単だからコイルとしているのでしょう。
要は、水に電解を与えて、逆極性の電荷を引き寄せ、同極性の電荷を
遠ざけるためのものです。

水がコイルの中を通過するときは水滴になっていてはだめで、上のタンクと
つながっている必要があります。水は電気を通すので、コイルの電位に
対して同極性の電荷はコイルに面している水の表面に集まり、逆極性の
電荷はコイルから遠い部分、つまり上のタンクに集まります。

このようにプラスとマイナスが分かれたところで、水滴がちぎれると、
水滴にはコイルと逆極性の電荷だけが残されます。これが下の金属の
コップに落ちて、コップ自体を帯電させます。

この帯電した電気が反対側のコイルに導かれて、同様の作用により
プラスとマイナスが別々に貯まっていく、というわけです。

なお、上のタンクには両方のノズルからの同極性の電荷が集まって
来ますが、プラスもマイナスも集まるので、結局中和して、いつまで経っても
何もなかったように振る舞います。つまり、分離して、残った方の電荷は
無限にタンクに逃がすことができる、という訳です。

こんな感じで解りますか?

コイルとなっていますが、作るのが簡単だからコイルとしているのでしょう。
要は、水に電解を与えて、逆極性の電荷を引き寄せ、同極性の電荷を
遠ざけるためのものです。

水がコイルの中を通過するときは水滴になっていてはだめで、上のタンクと
つながっている必要があります。水は電気を通すので、コイルの電位に
対して同極性の電荷はコイルに面している水の表面に集まり、逆極性の
電荷はコイルから遠い部分、つまり上のタンクに集まります。

このようにプラスとマイナスが分かれたところで、水滴がちぎれる...続きを読む

Q静電気の放電の原理

静電気の放電(大は雷、小は衣服のパチパチ)はプラスの電気とマイナスの電気が一緒になるときエネルギーレベルが落ちるのでその差が光と熱と音になるのでしょうか。
それとも、空気の分子を差のエネルギーで励起して、それらが元のエネルギーレベルに戻るとき、光と熱と音を出すのでしょうか。
また、雷のようにエネルギーが大きいときはそのエネルギーで空気中のちりなどが燃えて光と熱を出すということもあるのでしょうか。
身近なことなのにわからないでどなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

こんばんは。

まず、衣服のパチパチについてですが、
それは、
衣服を着脱するときに布(合成繊維)がこすれて、電子をむしり取られることによって静電気がたまり、
たまった静電気が、着脱の途中で、早速、中和されるために起こります。

合成繊維の分子構造は、分子の端っこに、むしり取られやすい電子があるのです。


>>>プラスの電気とマイナスの電気が一緒になるときエネルギーレベルが落ちるのでその差が光と熱と音になるのでしょうか。

そんな感じですけれども、
「プラスの電気」は、電子をむしり取られてプラスに帯電した分子、
「マイナスの電気」は、電子、
ということを理解してください。


>>>それとも、空気の分子を差のエネルギーで励起して、それらが元のエネルギーレベルに戻るとき、光と熱と音を出すのでしょうか。

電気的中和は「静か」に行われるものではないので、エネルギーが余ります。
ですから、その理解で正しいと思いますが、私もよくわかりません。


>>>また、雷のようにエネルギーが大きいときはそのエネルギーで空気中のちりなどが燃えて光と熱を出すということもあるのでしょうか。

雷については、かなり難しいです。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E9%9B%B7/%E9%9B%BB%E5%85%89%E6%94%BE%E9%9B%BB%E6%A9%9F%E6%A7%8B/

こんばんは。

まず、衣服のパチパチについてですが、
それは、
衣服を着脱するときに布(合成繊維)がこすれて、電子をむしり取られることによって静電気がたまり、
たまった静電気が、着脱の途中で、早速、中和されるために起こります。

合成繊維の分子構造は、分子の端っこに、むしり取られやすい電子があるのです。


>>>プラスの電気とマイナスの電気が一緒になるときエネルギーレベルが落ちるのでその差が光と熱と音になるのでしょうか。

そんな感じですけれども、
「プラスの電気」は、...続きを読む

Q大気圧以下での静電気発生

大気圧以下(釜内部を真空ポンプ等で減圧)において、フイルム等の接触剥離を行った場合、通常大気中で、同じ様にフイルムの接触剥離を行った場合に比べ、静電気の発生状態、自己放電状態等、変化は、あるのでしょうか?
空気が薄くなることにより湿度も変化する事を思うと・・発生しやすくなる様に思うのですが、実際の測定した事がないので、良くわかりません?

Aベストアンサー

dokuさんこんにちは
回答がないようなので、私なりの考えを書いてみます。
電気磁気学的に考えると、固体間での静電気の発生は湿度や気圧には依存しないのではないでしょうか。むしろ、発生した静電気(正負電荷)が中和する過渡的な特性が湿度に影響されます。もちろん静電気を発生させる媒体が湿っている場合は、表面の状態が異なりますから、発生表面の状態が同一条件であるという前提は要りますがね。従って、真空にして湿度を下げても、乾燥空気を入れて湿度を下げても同じですから、dokuさんの考えられている「発生しやすくなる」は2次的な要素によるものでしょう。
一方、放電現象については、気圧との関係は密接にあります。たとえば、静電気発生装置をインパルス発生装置などで置き換えて、真空容器内に電極を設け、少しずつ気圧を下げながら、任意の電圧における放電有無を確かめてみます。パルスを加えて、放電有無の比率が50%であるような電圧(V50)を測定していくと、気圧変化に対してV50も変化していきます。基本的にはパッシェン特性を示すのではないでしょうか。「パッシェン特性」については放電の専門書で調べてみてください。

dokuさんこんにちは
回答がないようなので、私なりの考えを書いてみます。
電気磁気学的に考えると、固体間での静電気の発生は湿度や気圧には依存しないのではないでしょうか。むしろ、発生した静電気(正負電荷)が中和する過渡的な特性が湿度に影響されます。もちろん静電気を発生させる媒体が湿っている場合は、表面の状態が異なりますから、発生表面の状態が同一条件であるという前提は要りますがね。従って、真空にして湿度を下げても、乾燥空気を入れて湿度を下げても同じですから、dokuさんの考えられて...続きを読む

Q物理教材程度の高圧電流発生装置を入手

とっぴなご質問で恐縮ですが、
1)誘導コイル
2)ヴアンデグラーフ
などで、10cmの高圧放電のおこしうる、物理教材程度の高圧電流発生装置を入手したくて、販売先・購入先をさがしております。
中古でももちろんかまいません。
よい方法はありませんでしょうか?
でかけていってもよいのですが、東京都在住です。

とにかく入手法はありませんでしょうか?

Aベストアンサー

えっと、どのような放電を立てたいかによって変わるのですが・・・
いくつか方法はあると思います。

1.自分で電源を作成する。
自分でスライダックなど、高圧電圧の出せる電源を設計する方法です。
この方法なら交流でも直流でも思いのままです。
秋葉原に行けば、一通りのパーツは揃うはずです。
でもこれで注意しなければならないのは、電流値です。
電流値が大きすぎた場合の保護回路をちゃんと内蔵しなければ危ないです。

2.電子レンジから・・・
もし電化製品を改造できる場合(勿論、合法的にです)、電子レンジから電源を取ると言う方法があります。
高周波高圧電源として、一番安価だと思います。
・・・が、放電させる電極にノウハウはあります。

3.蛍光灯から・・・
2と同じなのですが、蛍光灯から電源を拝借する事も出来ます。
が、2と同じ問題を抱えます。

4.アーク溶接から・・・
アーク溶接は放電によって溶接します。
この電源を買ってきて、溶けないような電極を付けてやれば放電します。
・・・が、10cmってのはちょっと不可能ですね。

基本的に、大気圧で限定するなら10cmの放電は難しいですし、危険です。
真空引きするなら、まだわかるのですが・・・。
大気圧でアーク放電させずに真空のようにグローで放電させる・・・なんて言うのは簡単には出来ません。
もしそれでも放電を立てたいのであれば、他の方法を書きます。

誘導電流を利用する方法です。
電子レンジと、1mm程度空いている金属製のC型リングを用意します。
リングの大きさは数cm程度あれば十分ですが、10cm程度あれば理想です。
リングの作り方は、10cmぐらいの金属製の輪を、金属用ノコギリでぎこぎこ切る・・・で、出来上がりです。
それを燃えなくて電気を通さないモノ・・・そうですね、いらなくなったお皿とかを下に敷いて、電子レンジでチン・・・
って、これで放電するの?
と疑問を持つかも知れませんが、ちゃんとリングのギャップ調節が出来ていれば、放電します。
これが一番インパクトがあり、かつ、簡単に放電させる方法なんじゃないですかね。

放電って言っても様々です。
ほんと、様々で困っちゃうんですけどね (^-^;

えっと、どのような放電を立てたいかによって変わるのですが・・・
いくつか方法はあると思います。

1.自分で電源を作成する。
自分でスライダックなど、高圧電圧の出せる電源を設計する方法です。
この方法なら交流でも直流でも思いのままです。
秋葉原に行けば、一通りのパーツは揃うはずです。
でもこれで注意しなければならないのは、電流値です。
電流値が大きすぎた場合の保護回路をちゃんと内蔵しなければ危ないです。

2.電子レンジから・・・
もし電化製品を改造できる場合(勿論、合法...続きを読む

Q高圧電流発生装置ののサイリスタ

こんにちは
今、高圧電流発生装置の製作中で
400V、20Aのサイリスタが必要なんですが、
どのように入手できますでしょうか?

Aベストアンサー

RSコンポーネンツでも扱っているようです。
http://www.rswww.co.jp/cgi-bin/bv/rswww/searchBrowseAction.do?N=4294957133&forwardingPage=browse&name=SiteStandard&callingPage=/jsp/browse/browse.jsp&BV_SessionID=@@@@0217745673.1197273840@@@@&BV_EngineID=ccdeaddmkdhmikfcefeceeldgkidhgm.0&cacheID=jpnetscape&Nr=avl:jp


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