空気の導電率ってどのくらいのオーダーなのですか?
どなたか知ってる人教えてください。

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A 回答 (3件)

前から気になっていました。


前回答は、どちらも質問の意味の取り違いですよね。
善意の回答者様失礼します。

導電率は、電気伝導率のことで、電流密度が電界に比例する時の比例係数のことですね。
金属、電解液、半導体のようにオームの法則が成り立つ物質では、定義できると思いますが、残念ながら空気の場合には、私としては、極めて定義が難しいのでオーダーを回答することは出来ません。

その理由は幾つかあります。
空気は、固体と違って電流が流れる範囲を決めてやることが難しい。
空気は、固体と違って、分子間の距離が離れている。
空気は、電界が小さいと自由電子が無い。
その他の理由で、電界が小さい間は、電極から電子が飛び出さないか、途中で消滅して電流が流れない。
この流れない状態の例は、剥き出しの高圧線など。少しは流れて、電力の損失が有るかもしれませんが、わたしは、知りません。

電界を大きくしていくと空気中の電子の移動が活発になり、ついには、空気の絶縁が破壊された状態になります。
この状態は、もはや空気とはいえないかもしれませんが、例としては、落雷があります。
この中間に比例する範囲があるのかどうか。

いずれにしても電流密度と電界が比例する条件もわかりませんので、導電率は、定義できないと思いました。
したがって、自信無しです。

専門家の方の回答があるとうれしいのですが。
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参考URLのページをご覧ください。



参考URL:http://plaza20.mbn.or.jp/~ishinbo/amehoka.htm
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空気は熱伝導率が少なく、0℃における静止状態の空気の伝導率は0.0203kca1/mh℃です。



お役に立てると光栄です。
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Q断熱材のグラスウールは空気より熱伝導率が高いです。

断熱材のグラスウールは空気より熱伝導率が高いです。

グラスウール λ 0.036-0.052 W/mk
空気 λ 0.02 W/mk

なぜ空気より熱を伝えやすいグラスウールの方が部屋が温くなるのでしょう?

Aベストアンサー

グラスウール自体に保温性が有る訳じゃありません。
グラスウールの中に抱え込まれて、対流できないようにされた空気の層で、保温しているんです。
発泡スチロール(スチロール樹脂を発泡させて閉じ込めた空気)、プチプチシート、ダウンベスト(水鳥の綿毛が抱え込んだ空気)などみな同じ原理です。

Q固体の導電率(電気伝導率)について

固体の導電率(電気伝導率)が10^-16~10^8 [S/m]という大きな幅を持つ理由を、帯理論(バンド理論)でわかりやすく説明して頂けませんか?

Aベストアンサー

オンラインでわかりやすくは無理ですが、エネルギーバンド図をキチンと理解して、充満帯、伝導帯、禁制帯、フェルミ準位がキチンと描ければ説明できます。

フェルミ準位をバンド図のどこに選ぶかが少し考えどころです。金属、半導体、絶縁体の全てを考える必要が有ります。禁制帯幅は絶縁体と半導体とで変える必要が有りますが。
また、説明の時にフェルミ分布関数で熱エネルギーを外部から得て、電子のエネルギー準位が変わった時の話をすればOKです。

Q熱伝導率と電気伝導率について

熱伝導率と電気伝導率について

熱伝導率の大きな物質(例えば銅、アルミニウム、鉄、・・・など)は電気伝導率も大きく、
熱伝導率の小さな物質(例えばアスベスト、ガラス、発泡スチロール・・・など)は電気伝導率も小さい。
これは常に成り立つのでしょうか。
またこの熱伝導率と電気伝導率の関係性は物理的に解明されているのでしょうか。
 

Aベストアンサー

電気伝導と、熱伝導は、物性論の教科書をひもとかれれば、理論的にだいたい説明がつくことが割と簡単にご理解頂けるとおもいます。小生は電気伝導性ない(すなわち絶縁体)、熱伝導のよい材料の開発にむかし従事していました。自分の知るかぎり実用化された材料でのチャンピオンデータはBeOでまさに圧勝でした。熱膨張経緯数もアルミナとほぼ同じことから半導体の熱拡散材料として、他に累を見ない材料でしす。ただ、毒性の問題でその使用が相当規制されており、国産されていないため(製造、加工が禁止されている)、相当量米国から輸入されているはずです(米国の一企業の独占)。次にAlNとかSiCが絶縁材料で熱伝導率が高いため注目されていますが、AlNは熱膨張係数が若干小さいこと、SiCはご存じ半導体でBeOを添加して絶縁性を得ていましたが(開発当時は、日本の世界的発明ともてはやされました)、それでもAlN以上に電気特性が良くないこと、それとやはりBeOが問題となり今はあまり使用されていないはず。最初の方がお答えになったダイヤモンドは熱伝導、絶縁性ともに極めて良好ですが、熱膨張係数があまりに小さすぎ、半導体とのミスマッチがひどく、大型チップへの対応ができないため、その用途は極めて限られてているはずです。

電気伝導と、熱伝導は、物性論の教科書をひもとかれれば、理論的にだいたい説明がつくことが割と簡単にご理解頂けるとおもいます。小生は電気伝導性ない(すなわち絶縁体)、熱伝導のよい材料の開発にむかし従事していました。自分の知るかぎり実用化された材料でのチャンピオンデータはBeOでまさに圧勝でした。熱膨張経緯数もアルミナとほぼ同じことから半導体の熱拡散材料として、他に累を見ない材料でしす。ただ、毒性の問題でその使用が相当規制されており、国産されていないため(製造、加工が禁止されている...続きを読む

Q導電率の高い気体ってあるのでしょうか?

導電率の高い気体とはどのようなものがあるのでしょうか?濃度の変化を抵抗値の変化として検知できますか?

それでは宜しくお願いします

Aベストアンサー

> 導電率の高い気体とはどのようなものがあるのでしょうか?

電気を流す気体はプラズマ状態です.通常の状態ではありません.
燃焼中の炎は多少電気を流します.一部の分子がイオン化しているのでしょう.

> 濃度の変化を抵抗値の変化として検知できますか?

気体の伝導度という意味では無理でしょう.
気体の吸着で伝導度の変わるセンサー材料はいろいろ知られていますけどね.

Q金属の熱伝導率

金属の熱伝導率を調べております。
黄銅より銅の方が、熱伝導率が高く熱を伝わりやすい事は分っているのでが、逆に冷めるのは熱伝導率が高いと放熱しやすい(冷めやすい)のか教えて下さい。

Aベストアンサー

熱の移動には、伝熱、対流、放射が有ります。
熱伝導率は同じ材質内を熱が伝熱する場合の係数です。
金属から空気に熱が移動する場合は次の通りで、熱伝導率は直接には関与しません。
・放射:NO.1様のご説明によります。
・伝熱:金属と空気間の<熱抵抗>という係数が関与します。
・対流:空気側の対流によって金属と接している空気の温度が下がり、伝熱も増えます。
対流には<熱伝達率>という係数を使います。

Q導電率について教えて頂きたいのですが・・・

軟銅・硬銅の違いで導電率に差はあるのでしょうか?
一般的な純銅・黄銅を例に教えて頂きたいのです。

自分の考えでは、黄銅は合金されている材質(チタン・Cu)に
影響されるのだと思います・・
しかし、純銅の軟銅・硬銅は説明出来ません。

初学者なので勉強不足で申し訳ありませんが、宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

黄銅などが純銅に比べて導電率が低いのは、upponさんの仰る通り、銅に添加された他の元素によると思います。
(但し、黄銅は銅と亜鉛を主成分とする合金です)

銅・銅合金のJIS規格の参考に:
http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/0500-a-1.html

<軟銅と硬銅の導電率について>
下記参照URL・1ページ目左下の「丸2.機械的性質」の項に説明が出ていますが、硬銅は、軟銅に比べて銅結晶の粒子が細かいそうです。
(金属の中にも結晶構造があります:金属結合なので、「配列が揃っているかどうか」になります)

結晶内部と結晶間とでは、隣接する金属原子と密着している分、結晶内部の方が導電率が高くなります。
従って、結晶が大きいことで、より結晶内部での結合の比率が大きい「軟銅」の方が、導電率が高いのだと思います。

軟銅・硬銅の導電率の参考に:
http://www.sei.co.jp/ewp/J/product/detail/pdf/8_12.pdf
(線径0.5~2.0で、軟銅=1.00、硬銅=0.96とのこと)

参考URL:http://www.hitachi-cable.co.jp/ICSFiles/afieldfile/2005/04/25/tech_1.pdf

黄銅などが純銅に比べて導電率が低いのは、upponさんの仰る通り、銅に添加された他の元素によると思います。
(但し、黄銅は銅と亜鉛を主成分とする合金です)

銅・銅合金のJIS規格の参考に:
http://www.inv.co.jp/~yoshi/sozai/sozai-yougo/0500-a-1.html

<軟銅と硬銅の導電率について>
下記参照URL・1ページ目左下の「丸2.機械的性質」の項に説明が出ていますが、硬銅は、軟銅に比べて銅結晶の粒子が細かいそうです。
(金属の中にも結晶構造があります:金属結合なので、「配列が揃っているかどうか」に...続きを読む

Q熱伝導率 わかりやすく教えてください。

熱伝導率が 高いということはどういうこと、望ましい時はいつ。
熱伝導率が低いということはどういうこと、望ましい時はいつ。

手をあてて、あったかく感じる時は、
熱伝導率が低いということはなのでしょうか?

例をあげて、わかりやすく教えて。

Aベストアンサー

> ウールなど 触って暖かく感じるということは ウールは熱伝導率が低い 
> ということでいいのでしょうか、

地味に答えにくい質問です。歯切れが悪くて申し訳ありませんが「そういうケースもある」ぐらいでどうでしょうか。

まず「触って暖かく感じるのは、単純にその物の温度が高いから」という事もあるでしょう。同じ熱伝導率の物でも100℃の物と0℃の物なら100℃の物の方が触って暖かく感じます。当り前ですが。

次に、これは質問内容に対するかなりの深読みなのですが「ウールのセーターを着ると暖かいのは、ウールの熱伝導率が低いからだ」と考えているのならこれは中々に微妙です。

もちろん『セーター』の熱伝導率が低いため、人の体温が外気に奪われにくくなるので暖かいという事になります。また『ウール』自体の熱伝導率もそれなりに低いと思います。
ところが、実は『ウール』そのものよりもウールの間に捕らえられた『空気』の熱伝導率が低い事の方がセーターの暖かさの秘密だったりします。
例えば北国でガラス窓を二重にしたりするのは、間に(熱伝導率の低い)空気の層を作る事によって、室内の熱が外へ逃げないようにする工夫だったりします。

そういった事に注意しさえすれば、触ってみた感じから熱伝導率を大雑把に比べる事も出来るだろうと思います。

> ウールなど 触って暖かく感じるということは ウールは熱伝導率が低い 
> ということでいいのでしょうか、

地味に答えにくい質問です。歯切れが悪くて申し訳ありませんが「そういうケースもある」ぐらいでどうでしょうか。

まず「触って暖かく感じるのは、単純にその物の温度が高いから」という事もあるでしょう。同じ熱伝導率の物でも100℃の物と0℃の物なら100℃の物の方が触って暖かく感じます。当り前ですが。

次に、これは質問内容に対するかなりの深読みなのですが「ウールのセーターを着ると暖かいのは...続きを読む

Q空気って喋るのって知ってますか?

空気って喋るのって知ってますか?
そして、空気は多分自ら動いているのを知っていますか?

驚きです。空気は喋ります。例えば何か空耳のような声が聞こえたとして、(室内などの風が全くない状況でほぼ無音の状態で)それをもし幻聴というなら、脳内で聞こえていることになりますよね。
しかし、耳栓をしたら、その声が聞こえなくなる、または非常に小さくなるという場合は、本来の音は空気を通して聞こえてくるということですから、耳栓により一時的に耳の中の空気の流れが途絶えている状況になっているので、聞こえにくくなったということになり、聞こえていた音は実際の音ということになりますよね。

ということは、結果から、よく言われている幻聴ではないということになりますよね。

だから、思ったのです。空気は喋るんだなと。

そして、音は空気を通して伝わってくるので、空気自体が空気の意思か何かで動いているんだなと。

みなさん、こういうことについて何かわかる人いますか?空気が喋るって聞いたことありますか?または空気の声が聞こえる人っていますでしょうか?もしいたら回答お願いします。

これは科学のカテゴリーで質問させていただきたいです。

また、閲覧者で科学者に近い方がもしいらっしゃったら、このようなことはお調べにならないでしょうか?是非お調べになって解明していただきたいです。大きな発見かもしれませんし。

空気って喋るのって知ってますか?
そして、空気は多分自ら動いているのを知っていますか?

驚きです。空気は喋ります。例えば何か空耳のような声が聞こえたとして、(室内などの風が全くない状況でほぼ無音の状態で)それをもし幻聴というなら、脳内で聞こえていることになりますよね。
しかし、耳栓をしたら、その声が聞こえなくなる、または非常に小さくなるという場合は、本来の音は空気を通して聞こえてくるということですから、耳栓により一時的に耳の中の空気の流れが途絶えている状況になっているので、...続きを読む

Aベストアンサー

>空気って喋るのって知ってますか?
>そして、空気は多分自ら動いているのを知っていますか?

「喋る」というのは面白い表現ですね。空気が自ら動く状態を科学では
『ゆらぎ』
といいます。もと総理大臣が発言した「ゆらぎ」とは意味が違いますから注意してください ><

>例えば何か空耳のような声が聞こえたとして、(室内などの風が全くない状況でほぼ無音の状態で)それをもし幻聴というなら、脳内で聞こえていることになりますよね。

聴覚の場合は耳(鼓膜)以外でも、骨伝導によって音波が伝導することが知られています。具体的には顎の骨の振動や側頭骨を解して音波が聴覚を司る蝸牛に伝えられて音として認識されます。従って耳を完全に塞いでも音は聞こえます。また頭の中には血液などが流れているので、外部に全く音源がなくてもその振動が音声として認識されます。つまり幻聴とは別に無音であっても、音って聞こえるのです。体内から発生していますから。

http://www.goldendance.co.jp/boneconduct/01.html

>だから、思ったのです。空気は喋るんだなと。

空気のゆらぎ、つまりお喋りは大変エネルギーが小さいためにどんな高感度なマイクでも拾えません。したがってosietさんが聞いたお喋りとはちょっと違います。

空気は温度差や地球の自転などにより、対流したり移動したりしていますが、そういう外部からの力とは別に自ら動いています。例えば完全に密封した箱で全く振動がないような状態の空気でも揺らぎというものは存在しています。これはレーザーなどの光が真っ直ぐ進まない現象によって観測できます。観測できるといっても極めて微小ですが。

>>是非お調べになって解明していただきたいです。大きな発見かもしれませんし。
空気に限らず、全ての物質には揺らぎがあり、自らゆらゆらと動いています。それは温度と相関がありますが現在では絶対零度でも量子的なゆらぎが存在することが確認されています。
それが空気(物質)の意思なのか、神の意思なのかは判りませんが。
ということで、空気が喋るというのはいまさら大きな発見ではありません。

最近発見された面白い現象を上げておきます。
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2010/100604_1.htm

>空気って喋るのって知ってますか?
>そして、空気は多分自ら動いているのを知っていますか?

「喋る」というのは面白い表現ですね。空気が自ら動く状態を科学では
『ゆらぎ』
といいます。もと総理大臣が発言した「ゆらぎ」とは意味が違いますから注意してください ><

>例えば何か空耳のような声が聞こえたとして、(室内などの風が全くない状況でほぼ無音の状態で)それをもし幻聴というなら、脳内で聞こえていることになりますよね。

聴覚の場合は耳(鼓膜)以外でも、骨伝導によって音波が伝導すること...続きを読む

Q熱伝導率について

現在、熱伝導率について勉強しているのですが、薄膜について考えていたら詰まってしまたため、お教えください。

例えばφ10mm, 長さ10mmの円柱があるとして、その熱伝導率が100W/mKとします。
この円柱側面に熱伝導率が500W/mKの材料を1μmコーティングしたとします。
この時、コーティングされたAの熱伝導率を求めるための理論式に確証が持てません。

私は単純に、熱抵抗R = l /λA(lは長さ、λは熱伝導率、Aは断面積)とおいて、円柱と膜(厚さ1μmの筒)の合成抵抗、1/R合=1/R1+1/R2として考え求めたのですが、この合成した熱抵抗と未処理の円柱の熱抵抗との比をとると限りなく1に近い値となりました。つまり、1μm程度では熱伝導率への影響はないという結果となってしまいました。

しかし実際は薄膜により熱伝導率が向上したというような話をよく聞きます。
おそらく私の考え方(計算方法)が間違っていると思います。

ご指摘いただけると幸いです。以上よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ご提示された熱抵抗による計算がただしいか、コメントできません。というのは熱抵抗云々という概念が、小生の認識する限りでは、ある特定のアプリケーション分野(小生の知るのはは半導体の実装技術分野)の簡易的な手法で、3次元の熱伝導を計算するものと結果が異なるはずです。 たぶん熱抵抗云々は一次元の熱伝導しか考慮していないと思うのですが)。
ただ、10mmΦ×10mmというボリュームに1μの薄膜をコーティングしただけでは、熱伝導率は変わらないという事は間違いありません。実際に薄膜を被覆した場合の3次元の熱伝導率を計算したことがあります。通常の数値解析では薄膜部分にメッシュを切るのが極めて困難(ほしい情報は薄膜内部と直下の基材部の温度分布)なため(薄膜が基材に比べあまりにも小さいため)相当工夫をしないと計算できませんでした。ただ、少なくとも定常熱伝導の場合は薄膜による温度分布は考慮する必要がないことを確かめています。
ただし、実際にこのような基材を加熱して表面温度を測定すると、被覆の有無でその温度は有意な差がでるということは、わりとよく知られて事実で、よく被覆したことによる熱伝導率変化と間違えられる方が多数いらっしゃいます。
小生は、この現象は、被覆したことによって、表面の輻射率がかわり、周囲との輻射による熱の授受に大きな差が出てくるためと考えております。

熱伝導という現象はマスが重要なため10mmΦにたいし1μというマスではまず影響がでないというご質問者の回答は正しいと思います。

ご提示された熱抵抗による計算がただしいか、コメントできません。というのは熱抵抗云々という概念が、小生の認識する限りでは、ある特定のアプリケーション分野(小生の知るのはは半導体の実装技術分野)の簡易的な手法で、3次元の熱伝導を計算するものと結果が異なるはずです。 たぶん熱抵抗云々は一次元の熱伝導しか考慮していないと思うのですが)。
ただ、10mmΦ×10mmというボリュームに1μの薄膜をコーティングしただけでは、熱伝導率は変わらないという事は間違いありません。実際に薄膜を被覆した場合の3...続きを読む

QpHと導電率の関係

大気中で液体に放電をつけると、少しずつpHが酸性化し、導電率が上昇してきます。
これはプラズマにより水分子が解離(電離)しH3O+が発生するのと、空気中のN2と水分子が解離(電離)し反応し窒素酸化物が発生するためだと考えられています。

この上昇率が導電率の初期値によって違います。
pHの変化率は場合、導電率が低いと上昇率が高いです。
導電率の変化率の場合は導電率が高いと上昇率が高いです。

これはなぜですか?化学素人なのでよくわかりません。
お願いします。

Aベストアンサー

>大気中で液体に放電をつけると、

状況がよく理解できません。

どういう放電をされているのですか、
それと液体がどういう風に関係するのですか、
液体とは何ですか、水のことですか、水溶液ですか、
化学素人でなぜこういうことをされているのですか、


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