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人体をコンデンサとみなせる理由

お世話になります。

ある本に、
==
人体も導体の一種なので、地面に対してある一定の静電容量を持っていて、その大きさは約100pF。
==
と書いてあったのですが、なぜなのかが理解できません。

私のイメージでは、コンデンサには2つの導体が必要で、人体は1つの導体の塊です。
なので、1つの塊である人体をどうしてコンデンサとみなせるのかが理解できないのです。

もしも地面と人体の2つを合わせてコンデンサとみなしているのであれば、人体の姿勢や靴の厚さによって静電容量は変わってくると思います。
そういうのもふまえた上での「約」100pFということなのでしょうか?

何か勘違いをしているかもしれませんので、何かご存知の方、教えていただけると嬉しいです。
よろしくお願い致します。

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A 回答 (4件)

実は、まったく孤立した導体球も、静電容量を有します。

もう一方の電極は、いわゆる「無限遠」ですね。ここでは、地球(大地)など、他の物体の影響は無視します。

大雑把に言って、人体は半径1m程度の導体球であると近似できると思われます。この導体球に電荷Qを与えると、球の中心からr(m)離れた場所での電場Eは、真空の誘電率をεとして、

 E=Q/4πεr^2 (r>1m) (1)

と書けます。(1)を∞から1mまでrで積分すると、導体球の電位Vが

 V=Q/4πε (2)

となります。Q=CVの関係式から、この導体球の容量Cは

 C=4πε (3)

となります。(3)に数値を代入すると、およそ111pFとなります。地球とこの導体球との間の静電容量が無視できるぐらい小さいことを考えると、この値をそのまま人間の静電容量として支障ないことが理解できるかと思われます。ですから、「地面に対しての静電容量」というのは実は不正確で、正しくは人間固有の容量ですね。
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この回答へのお礼

ご回答くださった皆様、ありがとうございました。

> 物体が孤立している場合には無限遠離れた所の電位を0ボルトとして物体の電位を求めることで静電容量を決めることができます。

>実は、まったく孤立した導体球も、静電容量を有します。もう一方の電極は、いわゆる「無限遠」ですね。

ということですっきり理解することができました。
また、半径1mの導体球と考えて積分して111pFという数字が出てくるのには感動しました。

質問してよかったです。ありがとうございました。

お礼日時:2011/03/03 05:27

人体の静電容量は約670pFで国際的には定義されており、デジタル機器(装置)の誤動作を許容する値として、ESD試験器も670pFに約6KVを印加して放電させる試験条件が規定されています。


(この場合は床・壁と装置間との静電容量を含みます。)

ESDとは、Electro-Static Dischargeの略語で静電気放電のことですが、人体モデルを通常のオフイスで行動した時の代表値として採用しております。
確かに姿勢や床・壁との距離関係で変化しますが、基準を決めなければならないので、西洋人の成人で標準体型の人で規定して、約30年以上前の電気学会の国際会議で決定されIEC規格として現在に至っています。

半導体向けとして、
人体モデル;100PF-1.5KΩ
機械モデル;200PF-0Ω
の規定もありますが、これは半導体を扱う時のESD耐圧を評価するための条件を規定しているので、静電気放電を考慮した部品としての製造過程での人体・機械モデルでの条件になります。
ESD、静電気試験,静電気放電シミュレータで検索すると色々な情報が見つかります。

EN/IEC61000-4-2,ISO10605規格で、ESD試験器は設計されています。
http://www.noiseken.co.jp/uploads/photos0/89.pdf

静電気試験器:EN/IEC61000-4-2、ISO10605規格に準拠
http://www.noiseken.co.jp/modules/products/index …
半導体用静電気試験器:MIL-STD883やEIAJ ED-4701規格に準拠
http://www.noiseken.co.jp/modules/products/index …
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Qクーロンの電荷を蓄えた物の電位がVボルトだった時にその物体の静電容量をC=Q/Vで表します。


物体が孤立している場合には無限遠離れた所の電位を0ボルトとして物体の電位を求めることで静電容量を決めることができます。
http://topicmaps.u-gakugei.ac.jp/physdb/elemag/c …
大きさの有るものには全て容量が有ります。

>そういうのもふまえた上での「約」100pFということなのでしょうか?
人間の大きさは色々ですから、当然人によって静電容量は異なります。
「約」100pFという事ですし、有効数字は一ケタ程度でしょう。

人体からの静電気放電により電子機器が誤動作しないかを確かめるための静電気放電試験機と言うのが有ります。
人体で試験をするのは難しいし(志願者が必要)、再現性がないので試験機が必要になります。
下記の装置では150pFを使用しています。
http://www.neo-system.net/product_002.html
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地面に対してある一定の静電容量を持っていて  がキーワード



地面を一方の極 人体を他方の極
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>>5で回答した者です。
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Aベストアンサー

質問2 対地静電容量
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(1)L側は、100Vの電圧が加わっており、N側は0Vです。もし、N側にヒューズを入れ、このヒューズが切れてしまっても、L側は100Vとつながったままですので、事故が起きているのに危険な状態のままになっています。L側にヒューズを入れておけば、過電流などにより事故が起きてもN側は、0Vなので危険はありません。

(2)Nは接地側電線、Eは接地電線で、似てるようで違います。基本的にEは、機器と地面、Nと地面がつながっていますが、電流は流れません。なぜなら、たとえば、機器の筐体(ケース)などにEをつなげます...続きを読む

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試料に高電圧を印加する実験を考えております。シリコンオイル中、および大気中において、何kV/cmで絶縁破壊が起こるか、ご存知の方がいらっしゃいましたら教えていただきたく存じます。有効数字は一桁程度でかまいません。

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・コンデンサー...ありとあらゆる電気製品に含まれている部品で電気を蓄えるもの

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QDXFファイルを開くフリーソフトは?

MACで作成されたCAD図面(DXFファイル)をWindowsで開くことは出来るのでしょうか?
もしフリーソフトでそのようなものがあれば非常にうれしいのですが。。
是非とも教えて下さい。
よろしくお願いします。

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DXFは、テキスト・ファイルなのでMACで作成したものであってもWindowsで開けるはずです。
(windowsは、そのままではMacで作成したファイルを開けないので、windows用に変換する必要があります。)

DXFを開けるフリーソフトとしては、JW_CADやDWG TrueView(Autodesk)があります。
http://www.jwcad.net/
http://www.autodesk.co.jp/adsk/servlet/index?id=7126351&siteID=1169823

JW_CADは、日本で一番ユーザーの多いCADですが、DXFを読む込むと大きさと位置が不定になり、
自分の思っているイメージとかなり違う場合があります。

TrueViewは、AutoCADを作っているAutodeskが、公開しているソフトです。
読み込めるファイル形式は、DWGとDXFの2種類があります。
(この2つのファイル形式を決めているのがAutodeskです。)
特にDXFは、AutoCAD以外が作成した物はAutodeskの製品で読み込め無い場合が多々ありますので注意が必要です。

windows版のvectorを扱った経験から言うとTrueViewのほうがJW_CADより元データの再現性は良いと思います。

DXFは、テキスト・ファイルなのでMACで作成したものであってもWindowsで開けるはずです。
(windowsは、そのままではMacで作成したファイルを開けないので、windows用に変換する必要があります。)

DXFを開けるフリーソフトとしては、JW_CADやDWG TrueView(Autodesk)があります。
http://www.jwcad.net/
http://www.autodesk.co.jp/adsk/servlet/index?id=7126351&siteID=1169823

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Qエクセル STDEVとSTDEVPの違い

エクセルの統計関数で標準偏差を求める時、STDEVとSTDEVPがあります。両者の違いが良くわかりません。
宜しかったら、恐縮ですが、以下の具体例で、『噛み砕いて』教えて下さい。
(例)
セルA1~A13に1~13の数字を入力、平均値=7、STDEVでは3.89444、STDEVPでは3.741657となります。
また、平均値7と各数字の差を取り、それを2乗し、総和を取る(182)、これをデータの個数13で割る(14)、この平方根を取ると3.741657となります。
では、STDEVとSTDEVPの違いは何なのでしょうか?統計のことは疎く、お手数ですが、サルにもわかるようご教授頂きたく、お願い致します。

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一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む


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