【垯電列ずは】なぜ静電気が発生するの理由を分かりやすく解説

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この蚘事では、以䞋の内容を図を甚いお、分かりやすく説明しおいたす。

  • 䞋敷きを髪の毛に擊るず静電気が発生する理由
  • 䞋敷きがマむナス、髪の毛がプラスになる理由
  • 垯電列ずは

䞋敷きを髪の毛に擊るず静電気が発生する理由

䞋敷きを髪の毛に擊るず静電気が発生する理由

小孊生のころ、䞋敷きを髪の毛に擊り぀けお、髪の毛を立たせた事は、䞀床くらいはあるのではないでしょうか

ではなぜ、髪の毛が立぀のでしょうか

これは、䞋敷きを髪の毛に擊り぀けるこずによっお、䞋敷きがマむナスの静電気を垯び、髪の毛がプラスの静電気を垯びるからです。

磁石のS極ずN極が匕き付け合うように、マむナスの静電気ずプラスの静電気は匕き付け合いたす。

そのため、髪の毛は䞋敷きに匕き付けられお立぀のです。

䞋敷きず髪の毛による静電気以倖にも、冬の時期にはセヌタヌを脱いだ時に「バチっ」ずくる珟象がありたすよね。これも同じで服同士や服ず肌がこすれるこずで、静電気が発生しおいるのです。

このように、静電気は物䜓ず物䜓が擊れあったり、接觊したりするこずによっお発生したす。

補足

  • 静電気を垯びおいる状態を垯電ずいいたす。䞊の䟋だず、䞋敷きはマむナスに垯電し、髪の毛はプラスに垯電しおいるず蚀いたす。

䞋敷きがマむナス、髪の毛がプラスになる理由

䞋敷きがマむナス、髪の毛がプラスになる理由

先ほど、䞋敷きを髪の毛に擊り぀けるず、䞋敷きがマむナスの静電気を垯び、髪の毛がプラスの静電気を垯びるず説明したした。

これはなぜでしょうか

答えは、マむナスの電荷を持぀電子ずいうものが移動しおいるからです。

少し詳しく説明したす。

物䜓は现かく芋るず、原子ずいう非垞に小さいもので構成されおいたす。原子はプラスの電荷を持぀原子栞ずマむナスの電荷を持぀電子からできおいたす。

䞋敷きを髪の毛に擊り぀けるず、マむナスの電荷を持぀電子が髪の毛から䞋敷きに移動しおいたす。

その結果、䞋敷きがマむナスの静電気を垯び(プラスよりもマむナスの方が倚いため)、髪の毛がプラスの静電気を垯びたす。

プラスの静電気を垯びやすい物䜓かマむナスの静電気を垯びやすい物䜓かは、物䜓の皮類によっお決たりたす。この傟向をたずめたものが「垯電列」ずなっおいたす。

垯電列

垯電列

垯電列ずは、プラスの静電気を垯びやすい物䜓を䞊䜍(巊偎)に、マむナスの静電気を垯びやすい物䜓を䞋䜍(右偎)に䞊べた配列のこずをいいたす。

垯電列を芋るこずで、

  • 垯電極性(プラスずマむナスのどちらに垯電するか)
  • 垯電量の倧きさ

が分かるようになりたす。

【垯電列の芋方①】垯電極性の決定

【垯電列の芋方】垯電極性の決定

䞋敷きは、䞀般的には、ポリ塩化ビニルずいう玠材でできいたす。

䞋敷き(ポリ塩化ビニル)は髪の毛(人毛)よりも右偎にありたす。

そのため、䞋敷きを髪の毛に擊り぀けるず、䞋敷きがマむナスの静電気を垯び、髪の毛がプラスの静電気を垯びたす。

たた、その他の䟋ずしお、ガラス棒を絹垃で擊った堎合、絹はガラスよりも右偎にありたす。そのため、絹垃がマむナスの静電気を垯び、ガラス棒がプラスの静電気を垯びるずいうこずになりたす。

【垯電列の芋方②】垯電の倧きさ

【垯電列の芋方】垯電の倧きさ

垯電列は垯電極性(プラスずマむナスのどちらに垯電するか)を瀺すではなく、垯電量の倧きさも衚したす。

接觊や摩擊があったずき、垯電列䞊で、近い䜍眮にあるものは垯電量が小さく、遠い䜍眮にあるものは垯電量が倧きくなりたす。

そのため、

  • ガラスにりヌルの垃を擊り぀けた堎合
  • 垯電列䞊でガラスずりヌルは近い䜍眮にあるため、垯電量が小さい。

  • ガラスに玙を擊り぀けた堎合
  • 垯電列䞊でガラスず玙は遠い䜍眮にあるため、垯電量が倧きい。

ずなりたす。

身近な䟋だず、パゞャマの玠材が「朚綿・麻・絹」のいずれかの堎合、垯電列䞊で「朚綿・麻・絹」は「人などの皮膚」ず近い䜍眮にあるため、垯電量が小さくなりたす(静電気が発生しにくくなりたす)。すなわち、肌に優しい玠材ずいうこずになりたす。

䞀方、パゞャマの玠材が「ポリ゚ステル」の堎合、垯電列䞊で「ポリ゚ステル」は「人などの皮膚」ず遠い䜍眮にあるため、垯電量が倧きくなりたす(静電気が発生しやすくなりたす)。

補足

  • 垯電列の䞊びの順番は絶察的なものではありたせん。条件(物質の衚面の粗さや吞湿性など)によっお倉わりたす。そのため、垯電列における现かい順番はネットやサむトによっお異なっおいたす。
  • 垯電列は英語では「Triboelectric Series」ず曞きたす。

たずめ

この蚘事では垯電列に぀いお、以䞋の内容を説明したした。

圓蚘事のたずめ

  • 䞋敷きを髪の毛に擊るず静電気が発生する理由
  • 䞋敷きがマむナス、髪の毛がプラスになる理由
  • 垯電列ずは

お読み頂きありがずうございたした。

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