どうも！ニシドラ(@nishidorablog)です。
あなたも経験があると思いますが、春先や冬場の乾燥した時期に、ドアノブなどの金属に触るとビリっとくるあいつ…。
僕はあいつが大嫌いです。
忘れたころに襲ってくるあいつ…そう「静電気」です。
僕は本当に静電気が大嫌いで、乾燥する時期はなるべく金属に触らないようにしています…。
普段生活していて静電気が起きる原因を知る機会は多くありません。
なので今回は、静電気が起こる原理と金属に触ったときに静電気が起こる原因を解説します。
摩擦で静電気が発生することは多くの方が知っているかともいますが、触らなくても近づくだけで静電気が発生してしまうこともあるんです。
この原理についても解説しているので最後まで読んでみてください。
静電気はどうして起こるの？原理は？
まずは、静電気とは何かについて簡単に説明すると、「物質同士にクーロン力が働いて、電気がお互いに引き合う静電現象のこと」を呼びます。
物質と物質がこすれることによって、電子が飛び出すor入り込むというような現象が起こります。すると、電子が飛び出した方は＋の電気を持つようになり、入り込んだ方は－の電気を持つようになります。
上の画像のように、プラスとマイナス同士だと引き合い、プラス同士・マイナス同士だと反発します。
このように、引き合ったり反発したりする力のことをクーロン力と呼びます。
物質によって原子に持っている電子の数が違うのですが、何かにこすれて摩擦が起こったときや静電誘導が発生することが原因で電子が飛び出し帯電します。
帯電とは、物質が電気的な性質を持つようになることを呼び、もともとの電子の数が増えたり減ったりして、電子の数が不釣り合いになったときに帯電し静電気が発生します。
下敷きと髪の毛をこすり合わせて、髪の毛が下敷きに引き付けられる遊びをしたことはありませんか？髪の毛が下敷きに引き付けられるのも、摩擦による静電現象が原因です。
金属に触るとビリっとくるのはどうして？
冬や乾燥した時期に握手をしたりドアノブなどの金属に触れたときに、ビリっとくるのも静電気が原因です。
「下敷きと髪の毛をこすったときはビリっとしていないのにどうして？」と思われるかもしれませんが、実はドアノブと手の間で放電現象が起こっているからなのです。
この放電現象は導体(電気を通しやすい物質)同士で起こります。
人間と金属は導体で電気を通しやすいので、放電現象が起こり近づくとビリっとしてしまうのです。
下敷きと髪の毛はどちらも不導体なので、帯電しても電気を留めておけるのです。
時間が経つと下敷きから自然と髪の毛が離れてしまうのは、お互いの電気的性質を打ち消し合って、帯電する前の状態の戻るからです。
まとめ
今回の内容をまとめると以下のようになります。
- 静電気は摩擦or静電誘導によって帯電した物質どうしが近づくことによって起こる
- 物質が電気的な性質を持つことを帯電と呼ぶ
- ビリっとくる原因は放電現象が起こっているから
- 放電現象は導体(電気を通す物質)同士で起こる
静電気が起こる原理と金属に触れたときにビリっとくる原因を解説してきましたがいかがでしたか？
専門用語が多く補足したつもりですが、わかりにくい箇所もあるかもしれません。
要点を一言でまとめると、「静電気が起こって手が痛くなるのは、手と近づけたものの間で放電が起こっているから」です。
冬に静電気が起きる理由については、どうして冬になると静電気が起こりやすいの？ポイントは気温と湿気？を、服装によって静電気が起きやすくなる理由については、どうして服装の組み合わせによって静電気の有無が変わるの？起きやすい服装は何？を読んでみてください。
コメント