検電器について教えてください

質問

検電器について教えてください。

偶然検電器というものを入手したので
試しに色々な場所に当てて遊んでいたのですが
電子レンジに当てたときに検電器が反応していまいました。
電子レンジについているアース線に当てても反応します。
電源のコンセントを抜けば反応はしません。

これは電子レンジ自体が漏電しているということでしょうか？
手で触ってもなんともありません。
イマイチ検電器というものの役割が良くわかりません・・・
どなたかご教授をお願いします。

回答No.3

lv4u · ベストアンサー

まだ電磁気学では、定説になっていませんが、最近の実験によると、「電線を流れる電気」と思っているのは誤りで、実際には「電線の間の空間を電磁波が流れている」と考えるほうが、実験結果を正しく説明できるそうです。そして、この考え方だと、直流からＴＶや携帯電話で使う電波といわれる波長のものまでうまく実験結果の説明ができたそうです。

で、この考え方ですと、No.2さんの回答にあるように、いわゆる電磁誘導により、電子レンジ本体と床（地面）との間の電磁誘導によって、検電器が反応することは自然です。
また、たとえアース線があろうとも、その導線の長さが１ｍとかあれば、きちんと接地してあろうとも、電子レンジとアースの間に電磁波が発生し、検電器が反応することも自然なことです。
なにしろ、電磁波は何も無い空間を伝搬するのですからね。
（例えば、子供のころ作った無線機の送信アンテナに、数ターンのコイルをつないだ豆電球を近づけると点灯したりしました。）

結論として、その電子レンジはいわゆる「漏電」はしていないと思います。オーディオの世界では「クロストーク」という、ちょっと離れた導線に元の導線に流れる電気信号が、コード間が接触してなくても、同一波形の電気が流れるって現象に似たものと考えればいいと思います。そして、その検電器の性能が良いから、人間が感電しないレベルでも反応したってことではないでしょうか？

なお、「同じ波形の電流」ということから、磁気の変化率で誘導起電力が発生するという、ファラデーの電磁誘導の法則では説明できない現象です。
なので、その実験では、「ファラデーの電磁誘導の法則は誤解の産物」と記されています。

お礼

回答ありがとうございます。

どうやら私は足を踏み込んではいけない領域に来てしまったようですね…

ひとつ疑問なのですが
電磁波というのはどんな状況でも発生するのでしょうか？
電子レンジでは確かに検電器が反応するものの、他の家電では一切反応しません。
電子レンジだからかと思い、職場の電子レンジでも試してみましたが反応しません。
すべて同じ条件で測定しているわけではありませんので一概には言えませんが、電磁波の影響で検電器が反応する条件というのは存在するんですかね…？

回答No.4

lv4u

>>ひとつ疑問なのですが
電磁波というのはどんな状況でも発生するのでしょうか？

はい、そうです。たとえば、高周波になると「表皮効果」といって、電気が導線の表面しか流れなくなり抵抗値が上がったように見える現象があります。でも、導線が１サイクルの電気の動きを覚えておいて、「これは１ＧＨｚの電流だから抵抗を高めにしよう」なんて考えることはありません。導線に記憶機能はありません。微細な時間でみれば、どんな高周波も直流とみなせますからね。
一般的には、無線通信で使用する高周波帯でのみ電磁波が発生するように考えていますが、すべてにおいて発生していると考えていいと思います。そして直流と交流を区別しないで考えるほうが、理論はすっきりすると思います。
（家庭用コンセントの５０Ｈｚとか６０Ｈｚでは、電磁波の効果なんて考えませんが、ヨーロッパのような長距離送電網の場合、そういう電磁波的な作用により高圧が発生して機器が壊れたってこともあったようです）

たとえば、海上の波は、さまざまな波の組み合わせ、合成波です。多くの電気の定理は、そんな合成波を見て作られていきたと思います。まあ、１９００年初頭のファラデーの時代での実験装置では、合成波の詳細を調べることはできませんでしたから、仕方ないことだったとは思います。

>>電子レンジでは確かに検電器が反応するものの、他の家電では一切反応しません。

うーん、そうなると詳細はわかりません。他の電子レンジのケースのシールドがきちんとしていて、電磁波が漏れないようになっているのかもしれないし、逆に、検電器に反応する電子レンジの作りが悪すぎるのかもしれません。

>>電磁波の影響で検電器が反応する条件というのは存在するんですかね…？

たぶん存在すると思います。なお、強力な電磁波があれば、器具に接続していない蛍光灯でも点灯しますよ。
また、信号源に繋いだ電源コードの横に、平行においたコード２本の間に測定器を当てると、電圧が検出されます。常識では、どこにも接続されていない単なるコードで電圧はゼロになるはずなんですけどね。しかも、その電圧波形は、ファラデーの電磁誘導では説明できないものです。

お礼

回答ありがとうございます。

単純に電気を流すということだけでも色々あるんですね。
すごく勉強になりました。（理解したかは別ですが…）

>信号源に繋いだ電源コードの横に、平行においたコード２本の間に測定器を当てると、電圧が検出されます。
これすごく面白い現象ですよね。
私も実験してみようかと思います。

くだらない質問にお付き合いいただきありがとうございました。

回答No.2

fuefuki-douji

検電器には、直接電圧（電位差）を受け取る場合と、間接的に電位差を受け取る場合があると思います。
直接とは、文字通り、コンセントの電圧側や漏電している機器の表面などに検電器を接触させた場合であり、間接的とは、接触せずに検電器が感知する場合です。
直接の場合は、電圧がかかっている状態です。
間接の場合は、多分、主に電磁誘導が関係しているものと思われます。
一般に商用の交流は50Ｈｚあるいは60Ｈｚで変化しており、直接電流が流れなくとも、対地間の電位差が同じ周波数で変化します。
そのため、その電線（導体）の近くにある金属類も、電位差の影響を受けて帯電し、検電器が感知するものと思われます。
（機器によっては、本体スイッチの前で回路の一部が構成されていることがあるかも知れません。
その場合は、回路に流れる電流で、検電器に電圧が誘導されるかも知れません。）
したがって、強弱の程度があるにしろ、電源（電圧側）がつながっているコードや家電製品などに検電器を近づけると感知するはずです。
なお、電子レンジのアース線で反応があった、とのことですが、アース線の先が大地につながっていないか、接続が不十分であることが考えられます。

「アースというのは電気機器になんらかの異常があってその筐体に電気が流れたときに
その電気を逃がす役割をしていると認識していますがいかがでしょうか？」

その通りです。
しかし、検電器は漏電していなくても電磁誘導などで生じた電位を感知することがあること分かれば、心配することは無いと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

なかなか難しいですね…
電磁誘導について調べてみました。
電源ケーブルの中に流れている電気によって磁束が変化し、近くにある筐体がその磁束変化により電気を帯びると解釈しました。

いただいた回答の中にアース不十分とありますが、アース線に電磁誘導による電気が流れているということはないのでしょうか？
やはりアースに電気が流れているのは異常なのでしょうか？

検電器は電磁誘導による電位と漏電による電位を両方感知してしまうということですか。
つまり、検電器は漏電チェックには向かないってことですね。
検電器が５０Ｖ～１００Ｖくらいの検知範囲なんですが電磁誘導によって発生した電圧はそんなに大きいんですね。それでも感電しないのは電流が極小になっているから…かな…？
うーん、頭が痛いです…

回答No.1

dondoko4

わかりやすく書くと、電気（電流）がきているかチェックするもの。故障発見や電気作業に使われます。
＞電源のコンセントを抜けば反応はしません。
素人の方は、みなそういった表現をします。電機メーカーのCMでさえ間違った言い方をするのであきれてしまう。元来コンセントは、壁に埋め込まれている部分を指します。電気機器の電源コンセントではなく電源プラグが正解。

それじゃ、電気機器になんでアースするんでしょうか。むしろしないとどうなるかを考えたほうがよいかな。

お礼

回答ありがとうございます。

アースというのは電気機器になんらかの異常があってその筐体に電気が流れたときに
その電気を逃がす役割をしていると認識していますがいかがでしょうか？

その認識でいましたので
この電子レンジは漏電していてアースに電気が流れているということだと思いました。
ですが、アース線を外しても感電することはありません。