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スズメが感電死しない理由で
No.103077やNo.610302の質問にも「電線に止まっているカラスはなぜ感電しないか」という理由について書かれていますが、同じ問題を課題で出され、僕はマンガの本で読んだ知識から「1本の電線に止まっているだけなら電位差がない」と答えて提出しました。 ところで、友人とその話題で少しばかり話したところ、彼は「スズメの体内の抵抗は電線に比べ大きく、スズメの体内には電流がわずかしか流れず、その電流では死に至らない」と答えたらしく、また違う友人は「スズメの足と足の間が短いので、その間は１点とみなせ、電位差は無視できるほど小さいので感電するには至らない」という答えを出したようです。 それを聞いて、この２人のいうことももっともだなと思ったのですが、前者（体内抵抗）について、鳥の体内抵抗って人間と比べてどれぐらい違うのかという疑問が起きました。 人間の体に占める筋肉の割合と鳥におけるそれでは違いが大きいはずですが、それとも関係があるのかな？と思います。
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あるMLでのやりとりを転載します。 Q電線のスズメに電流は流れないの？ > 私、思うのですが、１本のうえでも >（裸線と仮定してますよ）スズメの右足⇒体⇒左足、 >交流ですから又その逆も電流ながれるのでは。 ★ もちろん流れます。しかしそれはごくわずかです。 ただしスズメの両足が濡れていたり、 怪我をしていて内部の筋肉組織が直接電線に 接していればもっと流れますが致死量にまでは ならないと思います。 こればかりは実験するわけにもいかず。 スズメの基本的人（スズメ）権がありますのでネ。 > 両足間の電線の抵抗とスズメの抵抗との >並列回路だから逆比例、逆按分で電流ながれるのが >オームの法則では？ > 又、これもスズメより銅線の抵抗は >無視できるほど小さく・・・ですか？ ★ そのとおりです。 仮に38平方ｍｍの硬銅線でスズメの歩幅 （大股に開いて3ｃｍと仮定）の長さに相当する その硬銅線の抵抗は Ｒ＝ρＬ/Ｓ 但しρ：硬銅線の抵抗率 0.017241［Ω平方ｍｍ/ｍ］ Ｌ：スズメの歩幅 0.03ｍ Ｓ：硬銅線の断面積 38平方ｍｍ Ｒ＝ρＬ/Ｓ ＝0.017241×0.03/38 ≒0.0000136Ω ≒0.0136ｍΩ となります。 仮にその送電線が三相負荷で50ｋＶＡを 送電していたとしたら、その電線に流れる電流 Ｉ［Ａ］は （簡単のため力率100％として） Ｐ＝√3・Ｖ・Ｉ［ＶＡ］ より 50000＝√3・6600・Ｉ Ｉ＝50000/√3・6600 ≒4.4［Ａ］ スズメの体の抵抗をかなり小さく見積もって、 仮に 1ｋΩ（足や電線が乾燥していると仮定） としても電線のスズメの歩幅の長さに相当する抵抗 ：0.0136ｍΩ と、 スズメの体の抵抗 ：1ｋΩ は大差。 つまりほとんど流れない。 厳密に計算すればスズメの体に流れる 電流は電線に流れる電流のおよそ（1/7400万）。 それではスズメの両足にかかる電圧 （歩幅電圧）Ｖ（スズメ）は？ ほとんどスズメの体には電流が流れないと仮定しているから（つまり内部抵抗の非常に高い電圧計みたいな ものだから） 先に求めた電線の歩幅の長さに相当する抵抗と 三相負荷電流からＶ（スズメ） ＝［電線のスズメの歩幅の長さに相当する抵抗］ ×［三相負荷電流］ ＝0.0136［ｍΩ］×4.4［Ａ］ ≒0.06［ｍＶ］ これでは たぶんスズメは自分の両足の 歩幅電圧 0.06［ｍＶ］にも感じないでしょう。 以上、参考に成りますでしょうか？ 尚、当方、上記数値に責任はもてませんよ。
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- foobar
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μAとかnAとか流れるのか 1. 完全に絶縁されてなく、電位差がある二点で接触している以上、極微量の電流は必ず流れます。 2. また、電線に印加されているのは交流電圧ですので、＃５で回答されているように、静電誘導に起因する電流も流れます 3. さらに、電線に交流電流が流れると、周辺に変動磁場が生じますので、そこにある物体には誘導起電力が発生し、物体が導電性をもっていれば（たとえ電線に触っていなくても）内部に誘導電流が流れます。 したがって、非常に細かいことまで気にすれば、電線に触っていようがいまいが、鳥や人体には極微量の電流が流れている。ただ、それが感じないほど極微量なため、感電していると感じないだけ てなことになるかと。 （実際に、送電線近傍の電界が強い場所では静電誘導による感電を感じる可能性があって、そういうことがおきないように、人が近づける範囲の電界強度は一定以下に抑えるようにしている のだとか。）
- a0123456789
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一般的な電線に普通に止まっているすずめは感電死はしませんが、そうでない場合には感電死する可能性もあります。(例えば、すずめの足元の電線が足の間で断線した場合、地上から凧などが上がって止まっていたすずめに接触した場合、通常ありえないが絶縁体に近い電線？上に止まったすずめ、2本の電線に足を掛けたすずめ) 基本的に感電死しない理由はすずめの体内に電流がほとんど流れないためであり、これはすずめ内での電位差がすずめの電気抵抗に対して極めて小さいからです。(よって、電位差が大きくなれば感電死する。) 因みに上記回答で感電死としたのは、電線に止まっているすずめはほぼ無視できる微量ではあるが電流が流れている可能性があり、厳密に言えば感電しているとも考えられるためです。
- masa-es
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>送電線は１本だけ止めても他の線で賄えるぐらいの余裕を持って電流を流しているという話を聞いたことがあります(余裕という表現に語弊があるとも書かれていましたが)。 送電線で１本だけ止めることはありません 通常の送電線は２回線（３相交流ですから１回線３本 ２回線で６本）あります 止める場合は１回線（３本）になります １回線あたりの送電容量は ７０％以下に抑えて送電しているのが普通です と言うのは １回線が故障した場合 もう方回線に故障した回線の電流が流れていまい過負荷になってしまうからです ２回線とも７０％で送電していて 片側が故障した場合は１４０％で この場合も過負荷になってしまいますが 数分以内に 他の系統に切り替えて 負荷を１００％以下に抑える運用をしています >高圧線も一部では２７万５千ボルトとのことで、３メートル以内には近づかないほうが良いと出ていましたから、きっと止めているのでしょう。 電圧の定義ですが 技術基準では 高圧は600Ｖ以上7000Ｖ未満 7000Ｖ以上は特別高圧と言います ですから 27万5千Ｖは特別高圧の部類になります 技術基準からして通常の人は ３ｍ以内に近づくことはないでしょう 送電線の保守をする人は 電気が送られた鉄塔に昇ることはありますが 500万Ｖなど非常に電圧が高い場合は 導電服を着て帯電防止をします
お礼
あれから、３相のうちの１本だけとめたら(5)結線の形になって、たしか(5)結線ってあんまりよろしくないよなとか、Δ結線でもＹ結線でも３相だから電線が３本で済むはずなのになとか考えていました。 とめるときは３相ともとめるべきですよね。 回線とまちがったのでしょうか。
- masa-es
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感電とは電圧には関係なく 体内に電流が流れる事をいいます 一般的な答えは あなたの答えがほぼ正解です もう少し付け加えるとすれば 「電位差がないためカラスの体内に電流が流れないために感電しない」です 友人方の答えも 「電線の抵抗が非常に小さいために電位差は無視できる」のも正解といえます。 体内抵抗は ＃３の方も言ってるとおり 体内の水分により変化があると思いますが カラスの場合は 羽に覆われているため 結構抵抗が高いです オシロスコープで波形を見ると カラスが感電した事がわかります ついでに回答者の方の質問？について 高圧線（配電線）は被覆されているだけで 絶縁物で覆われているわけではありません したがって絶縁電線ではありません（絶縁されたものはケーブルといいます） また 高圧線（送電線＝特別高圧だと思いますが）の上を歩いていましたとありますが 電気を止めての作業です 日本では 電気を送ったまま高圧線の上を歩く事はありません ただし 海外では電気を送ったまま ヘリコプターから作業員を電線に移して作業をする こともあるようですが・・・
お礼
送電線は１本だけ止めても他の線で賄えるぐらいの余裕を持って電流を流しているという話を聞いたことがあります(余裕という表現に語弊があるとも書かれていましたが)。 高圧線も一部では２７万５千ボルトとのことで、３メートル以内には近づかないほうが良いと出ていましたから、きっと止めているのでしょう。
「厳密に言うと」ご友人の答えがより正確でしょうね。 一般的には電線は電気抵抗が０とみなして、電線上は同電位であるとしますが、厳密には電線であっても電気抵抗があるからオームの法則に従い電位差はわずかに存在しますからね。 最近ではそれによる損失も長距離では馬鹿にならないので、超伝導電線などの本当に抵抗０の線を使う方式も研究されています。 あと、電線は通常絶縁体の被覆があるので、これを通過するのはキャパシタンスの抵抗分があるので、鳥の抵抗値に加えてこの抵抗分も考慮することになるから相当大きな抵抗値になるということもあると思います。 で、、、ご質問では人間と鳥の違いとのことですが特段に違いは無いですよ。 何故人間と比較されているのか不明ですが、人間も両手で一本の電線に捕まれば感電しません。鳥と同じです。 ただ、気をつける必要があるのは交流、特に高圧な交流ですと、電線の被覆のキャパシタンスを乗り越え、更に人間と、もっと電位の低い大地などの間の空間的なキャパシタンスを通過する可能性や、空気の絶縁破壊により抵抗値が急激に下がることで感電してしまう話でしょう。 上記のことから、体が大きな人間はぶら下がる形だと大地に近づきますので、鳥よりも危険度は高くなるでしょうね。あと人間の体が直線的な棒のような形であることも絶縁破壊を起こしやすい要因になりますし。 では。
お礼
電線は裸線と考える問題だったので、被覆で電流値が下がるという答えを避けるものであったかと思います。 友人の話によると『人間では感電死するレベルでもスズメは大丈夫』という考えもあったようです。 人間の体は棒状で大きいし、またぶら下がるという形になるので危険度が高いというのは参考になりました。
- foobar
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「一本の電線に止まっているから電位差がない」 「足のあいだが短いので電位差は無視できるほど小さい」 のふたつは同じ事象を言い方を変えているに過ぎません。 (後者のほうが、やや厳密な表現では有りますが) で、 「雀の抵抗は電線に比べ大きく、、」 は、2番目の「電位差が無視できる」という部分を具体的に説明しています。 したがって、3っつとも同じ事象を、表現を変えて説明しているだけで、どれも正解です。
お礼
マンガの本にこんなことが書いてあった気がするというので書いた答えと自分はこう思うという答えでは厳密さという点でやはり友人のほうがいい答えなのかもしれません。 電流はわずかに体内を流れるが感電死しないというのと、全く流れないというのでは違う気がしますが、やはりμAとかnAというオーダーでも流れているのでしょうか？
- Fukutarou
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すずめも人間も体内の水分量で抵抗値が変わりますが（筋肉は関係有りません）、動物では微々たる物で、また、この電線問題とはまったく関係有りません。 電位差があれば、抵抗値に関係なく感電します。 体に電流が流れるわけですから。。。 雨の日や湿気が猛烈に高ければ、単線でも空中に放電するため感電することもあります。 ですが 一般回答ではあなたが正しいです。 ほかには、絶縁体が付いているから高圧電線以外だと感電しないとかｗ
お礼
問題の前提が電線は裸線ということなので、絶縁体がどうのこうのという話はあまり関係ないと思います。 抵抗値って水分量で変わるんですね。 水は抵抗値が高いほうですから多いほど高いのでしょうか？ 放電に湿度が関係することは知っていましたが、そのために感電することもあるのですね。
- kounotori3
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貴方の回答が正しく、友人の答えは間違っています 小鳥の抵抗値も人間と似たようなもので、違いは体全体を覆う羽根くらいでしょう 一般的には電線は導体であって、足の距離が短いから電位差が無いと言う説明は、感電とは、かけ離れた説明に過ぎません 一本の電線上では電位差が無く、感電することは無いと言う説明が正解です
お礼
友人の説明用の図に書いて説明してくれたところによれば、元の抵抗(電線)に抵抗値が高い抵抗(スズメ)が並列に繋がっていると考えたようで、電流自体はほとんど電線側に流れると考えたようです。 １本なら電位差がなければ電流は流れないという点で、ハズレではないと思うのですが、２本の電圧が違う電線にまたがっていたらやはり感電するのでしょうね。
- seble
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門外漢ですが、、 抵抗値が違う程度で感電しないのなら、高圧線ではどうでしょう？ 数万ボルトは流れていますよね。 ついでに、 TVCMで見ましたが、保守のために人が高圧線の上を歩いて いましたね。 どうして感電しないんでしょうね？
お礼
電線はいっぱいいっぱい流してるわけでなくて、１本が切れても他で賄えるぐらいの余裕を持っていると聞いたことがありますが、それとは関係ないのでしょうか？
お礼
具体的な数値を上げていただき、参考になりました。