静電気について
静電気とは、様々な物体や表面に電荷が蓄積し、それらが接触することで互いに交換される現象の非公式な用語です。私たちが日常で遭遇する静電気のほとんどは、トライボエレクトリック効果によって引き起こされます。二つの物質の摩擦は、これらの物質が頻繁に接触し分離することで効果を大幅に増加させます。乾燥した日には、空気中の水分子が少ないため、静電気はより目立ちます。
静電気の原因
異なる材料がこすり合わされると、一方からもう一方へ電荷が移動し、体に電荷の不均衡が生じます。この不均衡、つまり静電気は、二つの材料が接触し分離すること、またはそれらの摩擦によって生じます(トライボエレクトリック効果)。少なくとも一方の表面が電流に対して高い抵抗を持つ(つまり電気絶縁体である)場合、絶縁体は静電荷を非常に長い時間保持することができます。
トライボエレクトリック効果
固体材料では、原子核はほぼ固定位置に近く留まる傾向がありますが、電子の一部はかなり自由に動くことができます。物体が中性の場合、正と負の電荷が等量含まれています。固体物体の摩擦による充電は、一方の物体から他方への電子の移動によって説明できます。例えば、琥珀を毛皮でこするか、ガラスを絹でこすることによって、異なる材料同士を摩擦することで、簡単に行うことができます。
静電放電
静電放電(ESD)は、異なる電位を持つ二つの物体間の突然かつ短期間の電流です。電場の強度が約4~30 kV/cm(空気の誘電体強度)を超えると、火花が引き起こされます。自然界での静電放電の一例は雷です。また、衣類乾燥機から合成繊維のシャツを取り出した時や、車のシートを滑った後やナイロンカーペットの上を歩いた後に金属のドアノブに触れた時に静電気を体験したことがあるでしょう。
よくある質問
なぜ時々電気ショックを感じるのか?
これは静電放電によって引き起こされます。あなたの体はおそらくトライボエレクトリック効果によって充電されていました。
静電気の原因は?
私たちが日常で遭遇する静電気のほとんどは、トライボエレクトリック効果によるものです。
静電気についての3つの重要な事実は何か?
静電気は、様々な物体や表面に電荷が蓄積し、それらが接触することで互いに交換される現象の非公式な用語です。摩擦による二つの材料の接触と分離が、この効果を大幅に増加させます。乾燥した日には、静電気はより目立ちます。