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静電気についての疑問
teppouの回答
- teppou
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全ての物質は、原子の集まりです。（少なくとも地球上の物質） その原子は、プラスの電気と、マイナスの電気を同量持っています。プラスの電気は、原子の中心にある原子核にあり、マイナスの電気は、原子の周辺にある電子が持っています。この電子は、比較的簡単に原子から飛び出す事があります。たとえば、光を当てるだけで飛び出してくることがあります。これが太陽光発電の原理です。二種類の物質をこすり合わせても飛び出すことがあります。これは摩擦電気と呼ばれています。 電子に比べ原子核にあるプラスの電気は、通常飛び出すことはありません。飛び出すと原子の種類が変わります。（原子核崩壊、原子核分裂など） というわけで、マイナス電荷のみが移動します。 実は、摩擦電気と呼ばれていますが、二種類の物質をこすり合わせずに接触するだけで、電子は移動します。こすり合わせるのは、まんべんなく接触させるためです。 なぜ電子が移動するのかは、いまだよくわかっていないようです。 金属にも静電は発生しますが、その電気は金属全体に広がり、素手で持っていれば人体にも広がり、人体からどこかに伝わっていきやすいので、あまり感知されません。 絶縁体に発生した静電気は、その場（ほとんど表面）にしばらく溜っているので、感知されやすいということです。 冬に、体に静電気がたまり、ドアノブなどに火花が飛んで、バチッと痛い思いをすることがあるのは、衣類や、周りの壁などが乾燥して、絶縁がよくなっているせいです。それでも一応絶縁体である壁などに触ると、静電気はすぐに逃げていきます。 絶縁体と導体の違いは、原子から離れた電子が、流れやすいかどうかの違いです。導体でも絶縁体でも、プラスとマイナスの電気を同量持っています。 絶縁体といえども、全く電気が流れないわけではありません。半導体という物質もあり、導体と絶縁体の中間の性質を持っています。 また、大変よく絶縁された物質でも、電気はすこしづつ、空気中に逃げていきます。これは、宇宙線という、宇宙からやってくる放射線の影響で、空気がわずかに電気を流すからだそうです。 以上、言葉の表現が学問的に不正確なところもありますが、少しでもお分かり頂ければと思います。
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お礼
ご回答ありがとうございます。 原子構造からの解説大変参考になりました。 摩擦などによる電子の過剰な移動が起きることで、一方の物質に静電現象が起き、何かに触れたときに、放電が起きる。さらに、電流の流れは電子の流れと反対方向なので、物質Ａが放電を受けるということですね。 物質Ａ 物質Ｂ － → － → ← 電気 お礼欄に書くのは、おかしいのですが、静電気による放電現象はどちらかが電気的に不安定（電子をうまく流せない）な物質が必要ということでよろしいのでしょうか？