冬の困りごとの一つといえば、静電気。
静電気は身近なものですが、「どうやって静電気が発生するの？」ときかれると、なかなか答えられないですよね。
じつは、あなたのちょっとした行動で静電気の発生を抑えられることをご存じですか。
この記事では、静電気が
- 発生する仕組み
- 原因
- 対策方法
まで、まとめて解説します。
また、いやがられることが多い静電気ですが、じつはあなたの身近ににあるあの家電は静電気が活用されているんです。
この記事を読めば、静電気に関する知識はすべて丸わかりです。
タイトル
静電気とは
そもそも、静電気とはなんでしょうか。
静電気とは、「異なる2つのものがくっついたり離れたりするときに、プラス電気とマイナス電気が異なる2つもののあいだを移動することで発生するもの」をさします。
プラス電気とマイナス電気はすべての物質に含まれており、プラス電気とマイナス電気が同じ数のことを「中和状態」といいます。
つまり、「中和状態」とは、静電気が発生していないことですね。
物質に含まれている、
- プラス電気の割合が多くなることを「プラスに帯電」
- マイナス電気の割合が多くなることを「マイナスに帯電」
といい、この帯電した状態を静電気といいます。
静電気が発生する仕組み
では、なぜ、静電気が発生するのでしょうか。
次に、静電気が発生する仕組みについてくわしく解説します。
わたしたちの身の回りにあるものは、すべて電気をもっています。
それはわたしたち人間も同じです。
通常は、プラスの電気とマイナスの電気を同じ数だけ持っているため、「プラスでもマイナスでもない状態」、つまり「電気を帯びていない状態」になっています。
しかし、プラスとマイナスのバランスは、異なる2つのものがぶつかることでカンタンに崩れてしまいます。
異なる2つのもののあいだには、
- マイナス電気をうばう側
- マイナス電気をうばわれる側
という関係があります。
これは、ものによってマイナス電気をひっぱる力が異なることからおきる関係です。
そのため、異なる2つのものがぶつかるとマイナス電気の力が強いほうに、もう一方のマイナス電気はひっぱられます。
マイナス電気をうばわれた側は、プラス電気の力が大きくなります。
一方で、マイナス電気をうばった側は、マイナス電気の力が大きくなりますね。
このように、プラスとマイナスの比率のバランスがくずれた状態のことを、静電気といいます。
静電気を帯びていることを専門的には「帯電」といい、帯電した物質は、もとの状態に戻ろうとします。
このときの、もとに戻ろうとする動きのことを「放電」といいます。
たとえば、マイナス電気が帯電しているドアノブに、プラス電気が帯電している人間の手が触れたとします。
すると、ドアノブから人間の手に対してマイナス電気が流れ、軽い感電が起きます。
つまり、この軽い感電を一般的に「静電気」と呼びますが、実際には「静電気によって起きた放電」をさしています。
2つの物質がくっついたりこすれることによって帯電するとき、物質によってプラスに帯電するか、マイナスに帯電するかはちがいます。
物質によって、プラスとマイナスどちらに帯電しやすいかはちがうのです。
たとえば、
- 人間
- ガラス
- 毛布
- ナイロン
はプラスに帯電しやすく、
- 木
- ゴム
- ポリエステル
- テフロン
はマイナスに帯電しやすいです。
どんな物質が、プラスとマイナスどちらに帯電しやすいか知ることによって、未然に静電気の発生を防げるかもしれませんね。
また、プラス電気とマイナス電気の力の関係は、磁石と同じ仕組みです。
磁石のS極とN極は近づけると引き合い、S極同士、N極同士を近づけると反発し合います。
つまり、
- S極とN極のあいだには引き合う力
- S極同士やN極同士のあいだには反発する力
がはたらいており、この力のことを「磁力」といいます。
では静電気の場合はどうでしょうか。
静電気の場合は、プラスに帯電したものとマイナスに帯電したものは引き合い、プラスに帯電したもの同士、マイナスに帯電したもの同士は反発し合うのです。
このように、帯電したものには、
- プラスに帯電したものとマイナスに帯電したものには引き合う力
- プラスに帯電したもの同士、マイナスに帯電したもの同士には反発する力
がはたらいており、このような力のことをクローン力といいます。
また、帯電量が大きくなると静電気の大きさにも影響があります。
帯電量を決める三大要素は
- 接触面積
- 摩擦力
- 湿度
です。
接触面積と摩擦力が大きく、湿度が低いほうが帯電量が大きくなり、静電気がおこったときに発生量が大きくなります。
そのほかに、
- 圧力の大きさ
- 温度の高さ
も、帯電量に影響があります。
圧力は大きく、温度は低いほうが静電気の発生量は大きくなるんですね。
静電気が発生する仕組みを、詳しく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。
静電気が発生する原因
では、どういった状況になると静電気が発生するのでしょうか。
静電気が発生する原因は
- 摩擦帯電…2つのものがこすれあって発生する静電気
- 剥離帯電…くっついている2つの物体が離れるときに発生する静電気
- 誘導帯電…帯電した物質に別の物質を近づけることで発生する静電気
- 接触帯電…2つのものがくっつくことで発生する静電気
- 転がり帯電…回転体が、他の物体の上で転がったときに発生する静電気
- 噴出帯電…ノズルから液体や高圧ガス、粉体が噴出する際に発生する静電気
の6つが挙げられます。
つまり、セーターを脱ぐときに感じる静電気の不快感は、
- セーターとセーター
- セーターと身体
がこすれて発生するため、摩擦帯電であると説明することができます。
また、静電気は、湿度が40％以下で急に発生しやすくなります。
日本で湿度が40％以下になるのは10月ごろからです。
秋から冬にかけて空気が乾燥することで静電気が発生しやすいといえます。
では、なぜ乾燥すると静電気が起きやすくなるのでしょうか？
乾燥すると、物質の表面の水の分子からの放電がなくなり、物質自体に帯電する量がふえてしまうため、静電気が発生しやすくなります。
湿度がたかいと、物質が水の分子でコーティングされ、そこで少しずつ放電されるため帯電がしにくくなります。
また、晴れの日は日中と夜間で湿度の変動がおおきいので注意が必要です。
静電気が発生する原因を、詳しく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。
静電気の電圧
一般的にいわれている静電気の電圧は、数千から数万ボルトといわれています。
静電気は、思わず声が出てしまうくらい痛いときもあれば、「何かふれたかな？」くらいの小さな静電気もありますね。
静電気の強さは、帯電している人の静電気の電圧の強さによって変わります。
1000ボルトから10000ボルトの静電気を手に受けた場合の症状は、
- 1000ボルト…なにも感じない
- 3000ボルト…針に指を刺されたような感じでチクッとする
- 5000ボルト…手のひらからひじ、手首までが痛む
- 7000ボルト…指や手のひらに強いしびれを感じる
- 9000ボルト…手首に強い痛みが出て手がしびれる
- 10000ボルト…手全体に痛みと電気が流れる
と説明することができます。
つまり、わたしたちが日頃感じている静電気は、3000ボルトくらいの電圧があるといえますね。
静電気の電圧について、くわしく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。
静電気の影響
静電気は「バチッ」と不快にさせられる以外にも影響があることをご存じですか。
「何回掃除をしても、部屋の角にすぐホコリがたまる」と感じているあなた、じつは、静電気のせいなんです。
家の中で風が吹くと、空気の摩擦が起こり、
- 壁
- 天井
- ドア
にホコリがくっつきます。
ホコリそのものが静電気を帯びているため、ホコリ同士がどんどん引き寄せ合い、大きなかたまりとなってしまうのです。
静電気をためやすい体質
「静電気が起こりやすい体質で…」と悩んでいる人はいませんか。
こうした静電気が起こりやすい状態のことを、帯電体質と呼びます。
帯電しやすい人は、生活習慣が原因で自然放電しにくくなっていると考えられます。
それは
- 不規則な生活や睡眠不足
- 食生活の乱れ
- 精神的ストレス
の3つが大きな原因です。
たとえば、
- 糖質や脂質の過剰摂取
- ジャンクフードに偏った食事
です。
食生活が乱れると、体の酸化が進んでしまいます。
また、寝不足は体のマイナス電気が減り、プラスに傾いてしまうので、バランスが崩れてしまいます。
さらに、精神的なストレスも影響しています。
静電気の起こしやすさは、体だけでなく、心が健康かどうかも関連しているのです。
静電気の影響について、くわしく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。
静電気への対策方法
静電気は、乾燥した環境で起こりやすいだけではなく、心身の状態も影響していることがわかりました。
つまり、静電気の対策方法としては、
- 肌や髪を保湿する（特に外気にふれやすい手足や首回り）
- 水分を摂取する（酸性化した身体を中和するミネラルを含んだ水がおすすめ）
- 部屋を適度に加湿する（乾燥しやすい冬場には加湿器の使用がおすすめ）
- ストレスをため過ぎない
の4つが効果的です。
あなたの生活習慣を少し見直すだけで、静電気が起こりにくくなるでしょう。
静電気除去グッズ3選
最近では、静電気除去グッズを手軽に買えるようになりました。
しかし、その種類はさまざま、
- スプレー
- ブレスレット
- キーホルダー
- シート
など、大きく4種類あります。
その中でもおすすめな3つ
- 静電気除去ブレスレット COLANCOLAN（コランコラン）
- 静電気除去キーホルダー Anti Shoc（アンチショック）
- サンダーロン除電マット
について紹介します。
静電気除去ブレスレット COLANCOLAN（コランコラン）
まず、静電気除去ブレスレット COLANCOLAN（コランコラン）です。
このブレスレットは、繊維の中に国産の「導電繊維」という銅を使った特殊な繊維を編み込んであります。
その繊維が静電気の逃げ道となって、体に通る繊維を除去することができます。
肌にふれている面が少しでも大きくなるように作られていることで、静電気の除去率が高くなっています。
静電気除去キーホルダー Anti Shoc（アンチショック）
2つ目は、静電気除去キーホルダー Anti Shoc（アンチショック）です。
このキーホルダーの魅力は、
- 静電気を98％カット
- 光で除去効果を知らせてくれる
の2点です。
体にたまった静電気が流れることで、キーホルダー内部にあるランプが点灯します。
ランプが点灯したら、静電気除去完了の合図です。
電池などを一切使用していないので、半永久的に使えるところもポイントですね。
使いかたは、Anti Shocのリング側を握り、車体などの金属部分に近づけるだけです。
サイズは、
- 重さ15ｇ
- 全長57mm
とコンパクトなので、かさばりません。
持ち運びにも便利ですね。
サンダーロン除電マット
さいごに紹介するのは、サンダーロン除電マットです。
除電効果がとても高い高導電性繊維「サンダーロン」を使用した高性能除電マットです。
「サンダーロン」とは、
- アクリル繊維
- ナイロン繊維
に硫化銅を科学統合させた有機導電性繊維です。
密度が高い素材なので、へたりにくく耐久性があります。
靴のままのるだけで、静電気をいち早く除去できるため、玄関用マットにおすすめです。
また、汚れたら中性洗剤で洗うことができるので、除電効果が低下することはありません。
静電気への対策方法について、くわしく知りたい方は、以下の記事を参考にしてみてください。
静電気の利用方法
じつは、あなたの身近にある製品は、静電気を利用したものがたくさんあるんです。
たとえば、空気清浄機です。
空気清浄機は、空気の中にただよっている
- ホコリ
- 小さなゴミ
を静電気でよせて集めます。
最近は、
- マイナスイオン
- 酸素
の風を送る空気清浄機がありますよね。
マイナスイオンは、静電気を中和させる力があるといわれています。
また、自動点火する物にも静電気は用いられています。
身近な物であれば、
- コンロ
- ライター
の火を付けるときに「カチッ」とすると、火口ノズルの隙間からガスが出ますね。
そのガスが周囲の空気と混ざり合い、そこへ放電された火花が接触し、火がつきます。
静電気は不快なだけではなく、意外なところで役立っているのです。
静電気を利用した商品について、くわしく知りたい方は以下の記事を参考にしてみてください。
>>【あんなものも？】あなたが知らない静電気が利用された製品6選
まとめ
いかがだったでしょうか。
今回は静電気の仕組みから対策、利用方法まで、静電気の基礎知識を徹底解説してきました。
まず、静電気とは、すべての物質が同じ数だけ持っている
- プラスの電気
- マイナスの電気
の数のバランスが崩れてしまった状態のことをさします。
異なる2つのものがぶつかり、電気の数のバランスが崩れてしまったものがもとの状態にもどろうとするときに、約3000ボルトの「ビリっ」とした刺激が走る仕組みです。
また、静電気が起きる原因としては、
- 摩擦帯電
- 剥離帯電
など、異なる2つのものがくっついたり離れたりすることが原因で起きることがわかりました。
さらに、
- 湿度40％以下の乾燥した環境
- ストレスをためこみ身体の酸化がすすむ
といった静電気が起こりやすい状況を防ぐために
- こまめに保湿する
- 部屋を加湿する
- ストレスをためすぎない
- 静電気除去グッズの活用
の4点についても紹介を行いました。
また、静電気を利用した製品としては
- 空気清浄機
- ライター
など、じつは静電気が有効活用されています。
周りに静電気をためやすくて困っている人がいたら、この記事をもとに、対策方法を伝えてあげるといいかもしれません。
静電気をなるべく感じることのない快適ライフを過ごしてくださいね。
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