• 締切済み
  • 暇なときにでも

絶縁体の帯電について

絶縁体の帯電について 絶縁体が帯電する際、一体どこの電子が取られたり、増えたりするのでしょう? また電子の移動によって物質の化学的性質は変化しないのでしょうか?

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 回答数2
  • 閲覧数769
  • ありがとう数12

みんなの回答

  • 回答No.2
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)

打ち込まれた電子は、運動エネルギーがゼロになった深さで止まります。 そして、その後はその場所に留まります。 壁をピストルで打ったとき、弾がある深さで止まるのと同じです。 では、なぜとどまるか? とどまらずに電子が移動すると仮定すれば、それは電流が流れるのと同じことであり、絶縁体という前提と背反するからです。 ちなみに、 導体のかたまりを帯電させると、「あまった電子」は互いに反発し合うことにより移動し、結果、全部が表面に顔を出します。 導体ですから電流が流れる、つまり、あまった電子が移動できます。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 絶縁体の帯電について

    物理を勉強していると「絶縁体を帯電して~」などと目にするのですが、どのように帯電させるのでしょうか?絶縁体は電子の移動が出来ないのではないでしょうか? 基本的な質問で申し訳ないですがよろしくお願いします。

  • 高校物理 絶縁体について 

    すみません。絶縁体というのがよくわかりません。 (1)絶縁体といってもすごく高い電圧をかければ電気を通しますよね?これは絶縁体内部の電子の移動が起こっているのでしょうか?それとも極板から電子が飛び出して電子が絶縁体の上を伝わっているということでしょうか? (2)エボナイト棒って絶縁体ですよね?これってどうやって帯電させるのでしょうか?絶縁体が帯電する仕組みがイメージできません。 (3)正に帯電した導体があるとします。これを手でさわれば電子が導体に流れていくと思います。これに絶縁体のエボナイト棒を接触させると、エボナイト棒から電子が導体に流れこんでくるでしょうか? すみませんが、簡単でかまいませんからどなたか高校生でもわかるように教えていただけないでしょうか?

  • 絶縁体の静電気帯電について

    いつもお世話になります。 今、静電気の発生源を探しており、判らないことがあります。 誘電体内部で電荷は自由に動ないとの事ですが、誘電体に静電気が帯電している状態は、いったい、どのような状態でしょうか? 誘電体表面に電子が張り付いているようなイメージですか? また、絶縁厚板の表面で帯電した静電気が、裏面から放電されることはありますか? 絶縁体 + 帯電したSiC + エアギャップ + SiC がどのように電気を放出したものか・・・ お知恵をお借りしたくお願いします。

  • 回答No.1
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)

こんにちは。 半導体集積回路(LSI)の関連では、 MOSFETのゲート酸化膜(SiO2など)や、上の配線層と下の配線層との間の絶縁膜に、電子が注入されると、マイナスに帯電し、LSIの性能の劣化の一因となります。 小規模な雷とでもイメージしてください。 電子回路ですから、当然ながら絶縁膜の両側にある電極や配線には電位差が発生します。 それによって電子の注入が発生します。 >>>一体どこの電子が取られたり、増えたりするのでしょう? 上記の例ですと、絶縁体の表面だけでなく内部にも電子が余計にあります。 >>>また電子の移動によって物質の化学的性質は変化しないのでしょうか? たぶん、変化します。 電子注入による絶縁体の損傷で、液に溶けやすくなるということもありますが、 帯電は一種の活性化ですから、他の物質との化学反応等が起こりやすくなると思います。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

質問者からのお礼

回答ありがとうございます。 絶縁体の内部にも電子がたまるんですか?驚きです。たぶんその絶縁体がとても薄いからでは無いですかね? 絶縁体の原子の結合に使われている電子は簡単に無くなったり、増えたりするとまずいと思います。帯電したら粉になったり、気体になったりしそうです。 表面の原子達は結合相手がいないので、電子が余っている、または足りない状態にある。だから電荷がたまるとしたら表面だけかなと思ったのですが...

関連するQ&A

  • 絶縁体の電子について

    絶縁体は自由電子をほとんど持っていない。 電子と原子核が固く結合している。 よって電気をほとんど通さない。 が、絶縁体同士(例えば下敷きと布)をこすり合わせると その摩擦エネルギーによって布表面の電子が引き離され下敷きに移動、マイナスに帯電、布は電子を失ってプラスに帯電する。 つまり静電気が発生する。。。 自由電子がないならば、なぜ摩擦で電子が移動するのか? 固く結合されていたはずでは・・・?? 他からの電気は通さない(電子が動かない)が電気を発生させる(電子が動く)ことはできる・・・・?? いろいろ調べてみたのですがいまいちすっきり分かる回答が得られず困っています。 どなたか分かる方いらっしゃいましたらよろしくお願いします。

  • 絶縁体に帯電した静電気を導体に移動させるのは不可能ですか?

    そもそも静電気とは移動させる事は不可能なのですか?帯電しても導体ならばアース等で安定しますが絶縁体はアースの意味がありませんよね?そこで思ったのが上の疑問なのですが、みなさんの意見を聞かせて下さい。

  • 帯電した絶縁体の電位

    絶縁体の帯電について教科書や参考書を色々と読み漁っているのですが・・・・ 色々と判らない中で、次の状態の説明が全く理解できません。 申し訳ありませんが、どなたかご教授ください。 【条件】 ・球状の絶縁体が空中に浮いており、表面に一様に電荷が分布している。(一様に帯電している) ・球体の近くにはアースされた導体壁がある。(球を取り囲まず、球の片側にのみある。つまり、球の表面上の位置に依ってはアース壁との間に距離差が生じている) ・このとき、球状の  壁に近い点の電圧と電位 V1,E1  壁に遠い点の電圧と電位 V2,E2 では、  V1<V2、E2<E1 となる。 絵でさらっと説明されているものを文で説明しているので、伝えづらいのですが・・・ アース壁に近いところは距離dが短くなるので、V=Edで考えると電位は高くなるような・・・いや、でもそもそも電圧は壁から遠いところが高いって書いてあるし・・・ 絶縁体表面には均一に電荷が帯電していると言う事が鍵・・・? といった状態で、迷走中です。 よろしくお願いいたします。

  • 絶縁体

    絶縁体は電子が束縛されて逃げれないので、電気が流れないといいますが、 いったい誰に束縛されているのでしょうか

  • 絶縁体って?

    絶縁体って何ですか? その定義を教えて欲しいです。 電流を通さないって事は電子か、空孔が寄与していると言う事だと思うんですけど結合間の電子の移動するエネルギーよりも束縛するエネルギーのほうが強いって事でいいんでしょうか? その時に関与するエネルギーにはどのようなものがあるのか誰か分かる方、なんとなくでもいいんで教えてください。 自信なくても結構です。

  • 絶縁体の厚さ

    絶縁電線の心線が太くなればなるほど、絶縁体の厚さが厚くなるのはどうしてですか? 5.5sqが1.0mm、8sqが1.2mmとかなっています。 使用電圧が同じなら絶縁体厚さも同じでいいと思うんですが・・・。

  • インピーダンス 溶液 絶縁体

    溶液中の絶縁体によるインピーダンスの変化について教えてください. 2枚の電極板の間に電解質をいれて電極間に交流電圧を印加します.電極の界面インピーダンスの影響を受けない周波数におけるインピーダンスの値を測定するとします.このとき,電極間に絶縁体を入れるとインピーダンスは高くなりました.溶液中の絶縁体の体積が大きくなるほど,インピーダンスは高くなりました.絶縁体には電流は流れないはずなのに,絶縁体によってインピーダンスが高くなるのはなぜでしょうか?感覚的には絶縁体は高抵抗であるからインピーダンスは高くなりそうな気がしますが,はっきりとした理由がわかりません.絶縁体付近で電流密度が変化するからなど,いろいろ考えましたが,いまいちわかりません.ご教授お願いいたします.

  • 伝導体と絶縁体。

    範疇のとおり言葉の意味を教えてください。 伝導体…電気を通す物。例えば、何がありますか? 絶縁体…電気を通さない物。例えば、ガラスやゴム。     プラスチックも絶縁体ですか? と、このように理解しているつもりです。最初は絶縁体なので、楕円形みたいな【形】をイメージしましたが、絶縁体という【物】でいいんですよね? 正しい意味をお願いします。

  • すごい絶縁体を教えてください!! 

    スタンガンの電極の間に絶縁体を置いて電気を流れなくしたいのですが、どうすればよいでしょうか? スタンガンは、数万~数十万ボルトの電圧を発生させます。 電極の間は3~4センチです。 そして この間に何かの絶縁体をしいて電気を流れなくしたいです。 ちなみに8万ボルトのスタンガンは、 シリコンを電極間に敷き詰めて、絶縁することに成功しました。 問題は90万ボルトの方です。 まだ試していませんが、 シリコンを敷き詰めるだけで絶縁できるのかどうかわかりません。 そこで シリコン以外でもっと抵抗の大きい素材を知っていたら教えてください。 あと、スタンガンの電極の極性を調べたいのですが、 通常のテスターでは電圧が大きすぎて壊れてしまいました。 何かよい方法があったら教えて頂けないでしょうか? 電気を流さずに極性を知る方法ってありますか?

  • 誘電体と絶縁体

    誘電体と絶縁体の違いってなんでしょう?