• 締切
  • すぐに回答を!

アースするために必要な抵抗値

  • 質問No.9469833
  • 閲覧数117
  • ありがとう数0
  • 気になる数0
  • 回答数4
  • コメント数0
プラスチックやガラスなどの絶縁体が静電気を帯びてしまう場合、
表面に金属などの導体を接触させると見かけ上は除電されたようになる、
と聞きました。
これは導体を離すとまた帯電してしまうということでしょうが、
ずっと接触させていれば除電されたように見える状態が続く≒除電できていると言えるのではないかと思っています。
(ここまでで不備があればご指摘ください)

上記のような考え方に基づき、帯電面に導体を接触させて継続的に「見かけ上」除電をさせることを目的としたとき、
その導体の抵抗値はどれくらい以下でなくてはなりませんか?

以前、とあるメーカのサイトで、人間の帯電防止用除電マットの抵抗値は1MΩ程度でOKと見たことがあるのですが、
例えば数百MΩぐらいになると、電荷の移動が遅くなって(?)帯電したようになってしまうということでしょうか?
この1MΩ程度あれば、というのはどういった考え方からでた数字といえるでしょうか?
帯電部分の電荷量とアースの抵抗値などから見積もれるものでしょうか。

訳の分からない質問かもしれませんが・・・
少しでもヒント、アドバイスいただけると助かります。
宜しくお願いします。

回答 (全4件)

  • 回答No.4
1MΩという抵抗値が入っているのは、帯電した電荷を急に放電させない為の抵抗です。回答1の方が書かれているように帯電した物は一種のコンデンサーです。それを1MΩの抵抗を通して放電させているという事になり、その時定数分だけゆっくりと放電すると考えれば良いと思います。この抵抗値が小さすぎると人体を通して放電する時に、指先などにパチッとショックを感じます。
半導体工場などで選別や梱包に携わる方や、基板のアセンブリを手で行っている工程などでオペレーターの方が帯電防止のリストバンドをしていると思いますが、帯電防止という意味合いと、放電した時の半導体デバイスへのショックを和らげる役目もしています。JEITA ED4701 300-2の試験規格では人体モデルでの容量を100pF放電抵抗を1.5KΩと規定しています。この放電抵抗1.5KΩは指先などにパチッとショックを受ける抵抗です。逆にこの抵抗を1MΩより大きくしすぎると、放電量に対して充電量が勝ってしまい、放電しきれない状態となってしまうと思います。ちなみにポリエステルのカーペットの上を数メートル歩いた時に人体にチャージする電圧は6000V超だそうです。
あくまでも1MΩというのは人体モデルとして100pFのコンデンサーに6000V程度の電圧をかけてIC/LSIを静電破壊させない様にするために出てきた値と思います。コンデンサーとして換算した容量が更に大きい場合、1MΩより大きな値を必要とすると思います。静電気から守る対象が、人体なのか、半導体の破壊なのか、ノイズによる誤動作防止なのか、プリンターやFAXの紙送り機構の帯電防止なのか、可燃性高抵抗液体の送液による静電気爆発防止なのか様々ですが、単なる帯電防止の時は低抵抗にして電荷が抜ける速度を早くする。防爆や破壊防止のためには抵抗値を高めにして、電荷がゆっくりと抜けて、まかり間違って、放電による火花が出ないようにするのが対応として必要と思います。
例?:プリンターの紙送り機構の除電ブラシに放電抵抗を入れたら、静電気での除電が仕切れなくなり、紙と紙がくっついて安定した紙送りが出来なくなった。・・・放電抵抗を無くし、直に除電ブラシをアースに繋いだら解決
例?:除電ラインの抵抗値は小さいほうが良いと思い、可燃性高抵抗液体の送液管(PFA(絶縁材料である))に金網を巻いて金網をそのままアースラインに接続したら、送液管内部から表面の金網に向かって静電気による火花が飛んでPFAにピンホールを開けて液漏れを発生させた。・・・放電抵抗を入れて解決

例?は発生する静電気の除電が抵抗により間に合わなかった例
例?は静電気が抜けるルートに一度絶縁体が入っており、その周りが直接アースに囲われていた為、電荷の抜けるのが早くなりすぎて、放電火花を発生させてしまった例

厳密に計算すれば最適値は出るのでしょうが、そのパラメーターを導き出す時間のほうが多くかかると思いますので、目的に合わせて、値を振ってみながら、帯電計で値を測定するのが良いと思います。
  • 回答No.3
半導体を除けば、導体と絶縁体(誘電体)に区分されます。誘電体は静電誘導
により、電気分極し帯電します。そのため誘電体表面は見かけ上、電気を
帯びるわけです。誘導体の全体の電荷は変化しませんから、誘導された電子
はイオン電子として移動します。詳しくは下記ご覧下さい。

>人間の帯電防止用除電マットの抵抗値は1MΩ程度でOK
衣服などの帯電で数10kVの電位が生じます。たとえば20kV発生すれば
I=20kV/1MΩ=20mA の電流が流れます。
  • 回答No.2
専門知識はありませんが、なんだか話が逆のようです。

冬場の乾燥時期にマイカーから降りるとき、必ずパッチと静電気による
電撃を受けます。
家の中でステンレスの流しに触れると必ずパッチと静電気による電撃を受けます。
デパートの宝石売り場を冷やかしていて、ふかふかの絨毯をあるいた後で
金属のショーケースに触ると必ずパッチと静電気による電撃を受けます。

従って帯電防止にいては自衛上の対策なしには生活できません。

1.絶縁体の見掛け上の除電
  絶縁体ですから、ある部分が10V,隣の部分が20Vなどということが
  ありましょう。このようなことが問題なら答える能力を有しません。
  自分が電撃を受けるのは10,000Vといった静電気です。
  このような場合には1点で体全体の除電が可能です。

2.電気抵抗
  抵抗は基本的には小さい方がよく銅線でよいことになる。
  しかし、マイカーから降りて銅棒でドアを閉めようとすれば電撃
  を受けます。このため適当な抵抗のある器具(電撃防止用の市販品)
  で人体の帯電を放電させます。自動車用品店で販売されているものです。

3.帯電防止マット
  最初から帯電させなければよいので、抵抗は0Ωが望ましい。
  既に販売されています・・・参考資料を見てください。

4.静電靴というのが同じ参考資料で販売されています。
  0Ωのものもありますが、現場では例えば200Vケーブルの
  絶縁不良部分を踏んでしまうこともありえます。
  従って200Vに対して安全なような抵抗を有するが何万ボルト
  の静電気は逃がす抵抗となっています。

このように理解しておりますが、正確には添付資料などでお勉強下さい。
  
  • 回答No.1
静電気を帯びた絶縁体は一種のコンデンサですからCR直列接続の放電回路と同じですからそのコンデンサ両端電圧は指関数的に下がります。最終値はコンデンサ内部等価抵抗と外部抵抗の比になります。ですからもともと等価抵抗の高い絶縁体には高い外部抵抗で短絡しても十分効果があります。
結果を報告する
このQ&Aにはまだコメントがありません。
あなたの思ったこと、知っていることをここにコメントしてみましょう。
AIエージェント「あい」

こんにちは。AIエージェントの「あい」です。
あなたの悩みに、OKWAVE 3,600万件のQ&Aを分析して最適な回答をご提案します。

関連するQ&A

その他の関連するQ&Aをキーワードで探す

ピックアップ

ページ先頭へ