静電気(読み)セイデンキ(英語表記)static electricity

デジタル大辞泉 「静電気」の意味・読み・例文・類語

せい‐でんき【静電気】

摩擦電気など、物体にたまったまま動かない電気。静電。
[類語]電気陽電気正電気陰電気負電気電磁気電場電界電流直流交流整流電圧電気抵抗発電送電配電感電通電電動電源電荷荷電帯電充電蓄電放電

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精選版 日本国語大辞典 「静電気」の意味・読み・例文・類語

せい‐でんき【静電気】

  1. 〘 名詞 〙 帯電体に静止している電気。または電荷が移動してもその電流の影響が問題にならないほどに遅い場合の電気現象。正・負の電荷があり、その間にはクーロン力が働く。樹脂製のブラシで髪をとかした場合に起こる摩擦電気や、雷雲の荷電など。静電。〔工学字彙(1886)〕

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改訂新版 世界大百科事典 「静電気」の意味・わかりやすい解説

静電気 (せいでんき)
static electricity

静止して動かない状態にある電気を静電気といい,動いて電流を生ずる動電気と区別する。この状態は導体のみからなる系ではエネルギーが最小となる電荷分布に対応し,また電荷が電気抵抗の著しく高い物体(固体,液体,気体)の表面や内部に存在する場合にはその動きが緩慢となり,静電気とみなしうる。すなわち,電荷の動きが多少あっても,電荷の作る電場の効果が電流の効果(磁場の形成や発熱など)よりも顕著な限りこれを静電気と呼ぶことが多い。物体は本来正負等量の電荷を有しているが,なんらかの原因でその平衡がやぶれたとき,正または負電荷の過剰分だけ電気を帯びる。これを帯電electrificationといい,絶縁物どうし,または絶縁物と導体の接触(接触帯電),これらの間の摩擦(摩擦帯電),絶縁性液体や高抵抗粉体のパイプ中の流動(流動帯電),固体の破砕(破砕帯電),液体の凍結(凍結帯電),液体や粉体の噴出(噴出帯電)など種々の原因で発生する。とくに応用を目的として人為的に物体を帯電させる場合には,コロナ放電による単極性イオンの射突,静電誘導による電荷の誘起,制御された接触帯電などが広く用いられ,研究用には紫外線,X線,電子ビームイオンビームなどの照射が用いられることもある。

 物体が帯電するとその周囲の媒質内に電場を生ずる。電場の大きさはその点に置かれた単位電荷に働く電気力で測られ,帯電電荷の量に比例して大きくなる。電場の形成によって出現する現象を静電現象といい,電気力に起因する力学現象と放電現象がもっとも重要である。まず力学現象についてみると,E(V/m)の強さの電場中にQ(c)の点電荷を置くと,これにFQE(n)の力が働く。この力をクーロン力Coulomb's forceと呼ぶ(クーロンの法則)。また帯電物体が導体や誘電体に近づくと,これに吸引される。電場の強さが場所的に異なるときには,この中に置かれた誘電体(媒質よりも大きな比誘電率を有する),または導体は電場の強いところに吸引される。ただし,誘電体の比誘電率が媒質よりも小さいとき(油中の気泡など)にはこの力の向きは逆となり,また電場中に多数の誘電体や導体があるときはそれぞれが分極し,分極状態の粒子相互の電気的作用力によって電場方向に数珠玉状に配列される。さらに電場中に細長い誘電体ないし導体が置かれた場合には,電場の方向に配向する。交番不平等電場中に帯電粒子を置くと,粒子は電場の弱いところへと反発され,これを利用して粒子を空間に浮上させることができる。この場合,多相交流を用いて不平等移動電場を作ると,帯電粒子は浮上された状態で電場の移動方向,またはその反対方向に運ばれる。このように静電的力学現象はきわめて多様性に富み多くの応用を可能とするが,一般にその対象とする物体は細かい粒子(粉体,液滴)や細長い繊維,薄いシートなど,体積に比して表面積の大きなものに限定される。これは静電力が主として表面力であることによる。

 次に放電現象であるが,これもコロナ放電,火花放電,沿面放電など種々の形態をとる。とくに強力に帯電した粉体や液滴が空間に浮遊して空間電荷雲を形成するときは,とがった接地物からこれに向かってストリーマーコロナを生ずる。また,このような空間中に孤立導体があると,空間電荷電場で分極し,これに接地物が近づいたとき火花を生ずることもある。

静電気と人間生活とのかかわりには,静電現象を有効に利用する静電気応用と,そのもたらすさまざまな災害をいかに防止するかという二つの側面がある。静電気応用の大部分は静電気力の利用が占めている。すなわち,工場の排煙や室内空気中の微粒子をコロナ放電を利用して荷電させ,クーロン力で除去する電気集塵,同じ原理で液体や粉体の塗料や農薬を対象に塗着する静電塗装静電農薬散布がある。短繊維を用いるとあらかじめのりを塗った布や金属の表面に繊維を垂直に植毛でき(静電植毛),また導体と絶縁物などの分離も可能である(静電選別)。光導電性をもった感光膜上にあらかじめコロナ放電を用いて電荷を与えたのち,像を露光して光の当たった部分の電荷を漏洩(ろうえい)させることにより静電潜像を作り,ここに色素粒子を付着させて現像のうえ,紙の上にこれを転写し,熱的に定着する電子写真も静電現象を利用したものであり,また静電力で細胞を選別し,融合させることもできる。このほか高分子のフィルム両面に正負の電荷を注入固定化したエレクトレットマイクロフォンなどに,またこれを繊維状にして不織布にしたエレクトレットファイバーフィルターはマスクなどに用いられる。

 静電気障災害については,まず粉体,繊維,シートなどの帯電による物体への付着やからみつきのような力学的障害がある。また静電気放電による半導体部品の破損やコンピューターの誤動作など静電気ノイズ,あるいは放電痕跡による製品の品質低下もある。人体が帯電して接地導体に接触放電する際に電撃を感ずる。静電気放電で可燃物や爆発性ガスが着火することも多く,しばしば火災や爆発などの静電気災害を起こす。これら静電気災害の防止は,物体の導電性を高めて電荷を迅速に逃がす方法,また発生した電荷にアイソトープや交流コロナ放電を利用した除電器で異極性のイオンを供給してこれを中和する方法などがとられる。なお,静電気測定にはファラデーゲージによる電荷測定,高入力抵抗の電位計による静電電位測定,微小電流測定,高抵抗測定が重要である。
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日本大百科全書(ニッポニカ) 「静電気」の意味・わかりやすい解説

静電気
せいでんき

電荷の分布が時間的に変化しないときの電気現象。摩擦による帯電現象、直流電圧のかかった導体より生ずる電界、静止する電荷から生ずる電界(電場)などは、すべて静電気の問題である。たとえば、乾燥した冬の日にドアのノブなどの金属に触ると、金属に帯電していた静電気が指先に放電されてピリリと感じる。また、合成繊維は吸湿性が少ないので摩擦で発生した静電気が帯電しやすい。合成繊維の肌着が絡みつくのはそのためである。これらの静電気のもたらす害を防ぐため、帯電防止剤が開発されている。炭鉱ガス爆発のように、滞留している可燃物や爆発性ガスに静電気が放電されて大災害を起こすこともある。静電気は、定義のように、時間的に変化のないときの電気現象であるが、導体の静電誘導はおおよそ100万分の1秒程度の時間でおこるので、これよりもゆっくりした時間変化のある場合についても静電気の理論はそのまま成立する。静電気の基本法則は、電荷と電荷との間に働く電気力についてのクーロンの法則である。

[山口重雄]

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百科事典マイペディア 「静電気」の意味・わかりやすい解説

静電気【せいでんき】

電荷が空間的に静止しているか,または移動がのろくてそれに伴う発熱,磁気作用,電波放射が無視できる場合の電気現象をいう。この場合,電荷にはたらく力はクーロン力(クーロンの法則)である。摩擦電気はその例。
→関連項目起電機キャベンディシュ電気力学

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「静電気」の意味・わかりやすい解説

静電気
せいでんき
static electricity

時間的に変化しない電荷,またはそのような電荷分布に伴う電気現象をいう。電流を扱う動電気に対する用語。静電気は紀元前から摩擦電気として知られていたが,18世紀後半から C. A.クーロンなどにより定量的研究が行われ,電磁気学の発展のもとになった。雷,セントエルモの火など静電気に関係した天然現象も多い。バン・デ・グラーフの装置,静電塗装,電気集塵,静電転写などに広く応用されている。反対に,静電気の発生による高電圧は放電引火,感電などの災害の原因となることもある。

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世界大百科事典(旧版)内の静電気の言及

【帯電防止】より

…静電気の帯電を防ぐこと。吸湿性に乏しい合成繊維やプラスチックは電気絶縁性が高く(体積固有抵抗1011~1017Ωcm),摩擦などで静電気を発生しやすく,一度帯電するとその静電気はなかなか逃げない。…

※「静電気」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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