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静電気 — 冬の小さな稲妻
ドアノブに触るたびに「バチッ」
冬にニットセーターを脱ぐと髪の毛がくっつき、車のドアを触ると「バチッ」となる。面倒だが、原理を知ると面白い。
電子の移動
すべての物質は正電荷(陽子)と負電荷(電子)を持っており、通常は均衡状態。二つの物体が摩擦すると片方からもう片方へ電子が移る。
プラスチックの櫛で髪を梳くと、櫛が髪から電子を奪う。櫛は負に、髪は正に帯電する。同じ電荷は反発するので髪が四方八方に広がる。
なぜ冬にひどいのか
水分は電気を伝導する。夏の湿った空気では溜まった電子が空気中の水分を通じて徐々に放電される。冬の乾燥した空気ではこの経路がない。電子が溜まり続け、金属(ドアノブなど)に触れた瞬間に一気に放電 — 「バチッ」。
雷との関係
雷も静電気だ。雲の中で氷の粒がぶつかり合って電荷が分離される。雲の下部が負、上部が正に帯電し、電位差が限界を超えると空気を突き抜けて放電される。数万ボルト vs 数千ボルトの規模の違いだけで、原理は全く同じ。
科学の仕組み
1
二つの物体が摩擦 → 電子が片方からもう片方へ移動
2
乾燥した環境で電子が放電できず蓄積
3
導体(金属)に接触時に一気に放電 → スパークと衝撃
ユースケース
風船を壁につける実験
櫛で紙切れを引き寄せる