気圧が低いと、なぜ放電しやすくなるのですか？（標高が高い場所)

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質問者：あさひ太郎
質問日時：2015/07/14 14:06
回答数：5件

＜大前提の確認＞
気圧が低いと放電しやすい　←　間違ってませんよね？

＜質問＞
何が要因で放電しやすくなるのですか？

気圧が低いと乾燥するから・・・

解説をお願いします。

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回答 (5件)

つらい・・・

No.5

回答者： yhr2
回答日時：2015/07/16 02:03

No.4です。

失礼しました、撤回するのは「No.3」です。

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No.4ベストアンサー

回答者： yhr2
回答日時：2015/07/16 02:01

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 …

　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/jspf1 …

　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。

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この回答へのお礼

ご丁寧な回答ありがとうございます。
非常に分かり易く助かりました。

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お礼日時：2015/07/16 08:01

No.3

回答者： yhr2
回答日時：2015/07/14 19:41

＞気圧が低いと放電しやすい　←　間違ってませんよね？

　間違っています。
　気圧が低い「高真空」は絶縁耐力が大きい（放電しにくい）ので、高圧電源のしゃ断に「真空遮断器」というものが使われています。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%9C%9F%E7%A9%BA …

＞気圧が低いと乾燥するから・・・

　乾燥すれば、放電しにくくなります。

　なお、空気中の「水蒸気量」が同じであれば、温度が下がれば「相対湿度」は高くなります。温度が下がることによって「飽和蒸気圧」も下がるからです。
　質問者さんの言っていることが、例えば飛行機で上昇するとか、高い山に登るなどの「気圧とともに温度も下がる」条件であるとか、あるいは急激に気圧を下げる「断熱膨張」を指しているとすれば、その場合には温度低下によって「相対湿度」が高くなり、場合によっては「結露」しますので、放電しやすくなることはあり得ます。それは「気圧」ではなく「温度」による相対湿度の影響です。

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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。

申し訳ありません。追加で質問があります。

今回の質問した目的が、「標高が高くなれば、電気製品の絶縁距離(空間）を広くとらなければならい」というところから、何故、距離を広くとる必要があるのか？その要因を知りたく質問させて頂きました。

IEC（国際規格）にも、空間距離の絶縁耐力の影響要素として、
①空気圧
②標高
③温度
④湿度
が上げられています。

③温度、④湿度が、絶縁耐力に影響するのは理解できるのですが、
①空気圧、②標高については、分かり易く説明できるほど理解できていません。

影響する要因の詳細を、物理素人でも理解できるよう、ご説明頂けないでしょうか？
よろしくお願い致します。

※最初の質問が漠然としており、大変申し訳ありませんでした。