乾燥した季節になると「ビリリっ！」と感じてしまうのが、静電気。セーターなどの衣服を脱いだ時の「パチパチ」程度であればまだましなのですが、金属に触れた時の「ビリリっ！」は痛いので怖いですよね縲怩ｻして気を付けようと思っても、忘れた頃にまたやってくるという・・^^;
そんな静電気ですが、小学生になる友人の子供に久々に会った時に、いきなりこんな質問をされたんです。
「ねーねー、何で静電気って電圧高いのに僕らは平気なの？」
思わず、「・・・エッ！？ゴメン、分からない！」と言ってしまいましたが、僕も疑問に思ったので調べてみました！素直な子供の質問に答えれないのは、ちょっと大人として恥ずかしい気もするので・・（笑）
- ズバリ静電気って何なの？
- 電圧の大きさはどのくらい？
- どんな感じで測定してる！？
- 電流量は多いの？
- 静電気で大怪我しない意外な理由とは？
- メッチャ分かりやすく説明！
- ヤバい静電気ってあるの？
- コンセントでも命を落とす事がある？
- 抵抗って関係あるの？
- 超身近な事例まとめ！
なとも詳しく解説しているので、意外と知らない真実を知っちゃってみてください^^
静電気の正体って何！？
そもそも静電気についてですが、起こるメカニズムはこのようになります。
一般的に多いと言われている、ドアノブを触った時の例で説明すると、
- 知らないウチに体に静電気が貯まって高電圧状態になる
- ドアノブを触ろうとした瞬間にドアノブ側でマイナスの静電気が発生
- 火花放電が起こり、ノブと手の間に電流が流れる
- 痛いと感じる
という現象が起きているんですね。
静電気の電圧はどの位？
まず静電気で発生する電圧は、想像以上にかなり大きい数値と思って良いです。
- ドアノブに触れた場合 ⇒ 約3000縲鰀10,000V（ボルト）
単純にこの数値をだけを聞くと、「エッ、そんなに大きいの？」と思ってしまいますが、実際この範囲内の電圧量になります。
ちなみに人が感じる電圧は1.0kv以上になるので、それ以下の強さは全く感じないんですね。
どうやって電圧を測定してるの！？
『静電気測定器』と呼ばれる専用の装置があり、その大きさを数値で確認出来るようになっているんですね！業務用になるので、学校の理科室には置いてない事が多いかと・・^^;
最近では、静電気対策グッズなんかもたくさん出ていますが、こういう測定器を使用して検証をしているんですね縲彌r
電流はどの位？
コチラもドアノブに触れた時の数値で説明すると、
- 数ミリアンペア
という、非常に小さい電流量になっています。
1ミリアンペアは1000分の1アンペアという大きさの本当に微粒な量なんですね。先ほどの電圧の数値と比べると真逆の大きさになっている気がしますが、実はそこに静電気の秘密があるワケです。
詳しく見ていきましょう！
何で静電気を食らっても平気なの？
子供が理科の授業などで「電圧」や「電流」について習ってくると疑問に思って聞いてくる質問ですが、改めて考えてみると、不思議に感じますよね・・^^;
何で高い電圧なのに人が触れても無事なのか？結論から言うと、
- 電流（電子の流れ）がゼロに等しいから
と言えます。
例え電圧が高くても電気の流れが止まっている状態で、電流を流し続けれる事が出来ないので、致命傷に至らないワケです。
ドアノブの例で言うと、数ミリアンペアという微粒な電流なので一瞬で電圧が下がる事によって静電気がなくなってしまうんですね。
分かりやすく説明してみた！
もう少し簡単に説明すると、こんな感じ。
- 湖みたいに水が流れていない ⇒ 「バチっ」という程度の衝撃で済む
- 川のように常に流れている ⇒ 常に電流が流れて込んで来るので非常に危険
湖のように流れがないので、体感的にも一瞬だけでバチっの瞬間だけ「ちょっと痛い！」くらいで済んでいるワケですね。
逆に電流がずっと流れている状態は、「バチっ」の状態がずっと続いてるとイメージしてみてください。
・・普通にヤバイですよね？（笑）あの痛いと感じる衝撃が常に体内に流れて来るワケなので、普通に感電するレベルです。
なので、ワザと大量の静電気を準備しておくと普通に感電しちゃいます（笑）
そして音で表現するとバチっではなく、ビリビリビリなので怖過ぎます・・^^;
どのくらいの静電気だとヤバイの！？
個人的に気になったので調べてみたのですが、静電気は電流と電圧のパワー関係で言うと、大電圧定電流の状態と言えます。
先程も言った通り、一瞬という短時間でなくなるので問題ありません。
しかしコレが逆の大電流定電圧というケースだと、危険と言わざるを得ません。
コンセントの電圧でも・・
分かりやすい例だと、何処の家にあるコンセント。コレは100Vという高くない電圧ですが、常に電流が供給されているため、間違って端子に触ってしまうと、最悪命を落とすこともあります・・
ようは、体内を流れる電流の大きさで決まるワケですね。
なので一概には言えないのですが、どちらかと言うと、大電力低電圧の方が危険度が高いケースが多いという感じです！
静電気で命を落とす可能性はあるの！？
静電気のパワーでだけで命を落とすという事は、数万ボルト以上と相当量貯め込む必要があるので、現実的に考えにくいと言えます。
ただそれ程の数値にならなくても、
- ガスや油への引火
- 一時的な電気ショックによる転落
などの二次的被害によって、重症を負うという事は珍しくないんですね・・
そして電力系エンジニアなどの専門職の方の場合、コンデンサと呼ばれる電荷を蓄える機器を使う事がありますが、コレはかなりの数値になるので、毎年犠牲者が出てしまっています。
抵抗も関係している！？
ちょっとややこしい話しになりますが、もう少し深掘りしてみると電流の話しには『抵抗』という要素も関係してきます。
コレは学校で習ったオームの法則という法則にも出てくるのですが、簡単に説明すると、こんな感じ。
単純に抵抗値が大きいほど電流量は少なくなるのですが、人間の抵抗値はかなり大きいので、実際の電流量も少なくなるんですね。
そして人の体は実によく出来ていて、内部抵抗と呼ばれる電気抵抗が強いので、ちょっとやそっとの静電気じゃビクともしないんですね縲彌r
あらゆる場所で発生しまくっている！
自然界でも「物質が存在する限り、必ず何らかの形で静電気が起こっている」と言われているくらい、身近な現象でもあります。
例えば空に発生する巨大な雷ですが、アレも上空に行けば行くほど水蒸気が凍って粒子になり、それら同士が擦れ合う事により発生する静電気の1種と言えるんですね。
まぁ僕らが体感するのと比べると、MAX値で10億ボルト、20万アンペアというケタ違いのエネルギー量なので、改めて「自然の力は偉大だなぁ」と思い知らされます・・^^; もちろん落雷が直撃すると無事では済みません！
もっと身近なトコだと、
- 下敷きを服で擦って頭上にかざすと髪の毛が逆立つ
- ドアノブに触れる瞬間に火花が出て発生する
- 精密機器を製造している時に、半導体に発生して壊れる
- 工場のパイプ内で気体と液体が混ざり合って爆発する
という感じで、色んな状況化で発生すると言えるんですね。
最後に
かなり身近な電気現象である静電気ですが、正直ココまで詳しく知ったのは初めてな気がします。
まぁ恐らく思い返して見れば、学校の授業で習った内容と同じかもしれませんが、大人になってから自分で調べて見ると、理解度が全然違いますね（笑）
今回は分かりやすい例もいくつか紹介したので、僕のように子供に質問された時は分かりやすく答えて上げてください！
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