【雑談】冬に多発！静電気のメカニズム

本格的な冬が到来し、寒さや乾燥など他の季節にはあまり感じないものを感じてくる季節ですが、

今回はもう一つ冬に増えてくる現象である

静電気について説明いたします。

髪の毛が逆立つのも、コートを脱ぐ時にバチッとするのも同じ静電気によって引き起こされています。

◆すべての物質は 、原子で構成されています。

どの原子も 、中性子と陽子と電子でできています。

中性子は電荷を持たないが 、陽子は正の電荷を持ち 、電子は負の電荷を持っています 。

陽子と中性子は 、核と呼ばれる原子の中心部でしっかり結合しているが 、電子は 、例えば惑星が太陽の周りを回っているように 、核の周りを回っています 。

陽子と電子が同じ数なら 、原子は全体として電荷を持たないのです。

しかしときどき 、電子がほかの原子に取られてしまうことがあります。

電子をもらった原子は負の電荷を持ち 、電子を失った原子は正の電荷を持ちます。

電荷を持った原子は 、反対の電荷を持った原子や 、電荷が中性の物質に引き寄せられます。

同じ電荷を持った原子は 、互いに反発し合います。

これが 、静電気によって髪の毛が逆立つ理由です。

髪をとかすと 、電子が髪の毛からくしへと奪われます。

そのため髪の毛は正の電荷を持ちます。

正の電荷を持った髪は 、一本一本が他の髪の毛からできるだけ遠く離れようとするので 、そのため髪が逆立つのです。

物質の一部には 、金属のように 、電子を奪うと 、その電子に物質中を自由に運動させるものがあります 。

こうした物質を導体 （伝導体 ）といいます。

それに対して 、プラスティックや繊維は融通が利かず 、電子を移動させないのです。

このような物質を絶縁体 （不導体 ）といいいます。

冬にコ ートを着ると 、電子がコ ートからあなたの体へと移ります。

そのため 、あなたの体は負の電荷を帯びます。

その状態で金属製のドアノブに触れると 、電子があなたの手から 、伝導率の高い導体である金属製のドアノブへとジャンプします。

これが空気を熱して火花を飛ばすのです。

この現象は 、空気の乾燥している冬の方が起こりやすいのです。

逆に湿度が高いときは 、空気中の水分が電子を吸収する （水は優れた導体 ）ので 、火花は飛ばないのです。

ちなみに

稲妻は 、静電気の放電が大規模に起こったものです。

嵐のとき 、電子が動いて雲の上層が正の電荷を帯び 、下層が負の電荷を帯びる 。

ふつう電子は 、電荷を均一にするため雲から雲へとジャンプするが 、ときどき電荷が稲妻となって中性の地面にジャンプするのです。

こういったメカニズムがあるみたいですね

稲妻も静電気とは、静電気恐るべし