また冬がやってきて、静電気と戦う季節がやってきました。今日はイライラしていますか？

寒波の到来により、わが国のほとんどの地域は「冬モード」に入りました。大雪と身を切るような冷たい風が吹く北部であろうと、凍えるような寒さで秋のトイレが急務となる南部であろうと、「静電気」は冬の標準的な現象です。

セーターを着たり脱いだりするときのパチパチ音、髪をとかしたときの髪の飛び散る音、さらにはベッドに入るときの「感電」のトラブルも避けられません。今日は、「静電気」の正体を一緒に解き明かしましょう。

静電気のため、猫は発泡プラスチックで覆われていた

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静電気と冬

静電気と冬の密接な関係は、私たちは昔から日常生活の細部から経験してきました。では、なぜ四季の中でも冬にだけ静電気が発生しやすいのでしょうか？

実際、生活の中での静電気は主に接触静電気です。より鮮明な説明は次のようになります。帯電していない物体が静電気を帯びた物体に接触すると、水が低い場所に流れるように、電荷が高電位から低電位に移動し、帯電していない物体に過剰な電荷が残ります。あるいは、電荷が物体内で再分配され、物体のさまざまな部分が帯電することになります。湿った空気や金属物体は電荷を「逃がす」ことができますが、乾燥した絶縁環境では電荷が簡単に蓄積されます。

そのため、冬になると乾燥した気候となり、静電気が発生しやすい「好機」となります。冬場は比較的乾燥した屋内環境が感電の危険性が高い場所です。カーペットやクッション、壁紙などが擦れると静電気が発生します。特に冬は、暖かく過ごすために、セーターなど静電気が起こりやすい服を着ることが多いです。

このとき、電気が通っている水道管、電化製品、金属製のドアノブ、テレビ画面、スイッチなどに誤って手で触れると、瞬間的に「感電」したような痛みを感じることになります。

スライドとの摩擦によって発生する静電気により、髪の毛同士が反発し合う

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同時に、冬には暖かく過ごすためにより多くの衣服を着ます。異なる素材の衣服が互いに擦れ合ったり、衣服と体と髪が互いに擦れ合ったりすると、電荷の移動と蓄積が起こり、体のさまざまな部分に電位差が生じます。これらの電荷は放出しにくく、蓄積されると人体に高電位の静電気を形成します。

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静電気と人体

静電気とは、帯電した物体に蓄積された電荷のことで、流れても電流を形成しません。そのため、放出経路がない場合には、一定の電位差に蓄積されます。

人体は静電気を帯びており、金属製の水筒を金属製の箱に近づけると放電が起こり、小さな電気火花が発生します。

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このように、周囲の物体に触れると、放出経路が形成され、蓄積された静電気は接触点を通じて外側に伝達され、急速な放電や火花さえも発生します。しかし、人体の大きな抵抗が静電気の高電圧を打ち消すことができるため、「感電」する心配はあまりありません。静電気によって発生する電流は大きくなく、持続時間も短いです。通常の状況下では、人体に危険をもたらしたり、人命を危険にさらしたりすることはありません。

静電気に対する人々の知覚は段階的に増加します。静電気の電圧が 2000 ボルトに達すると、指でそれを感じることができます。 3000ボルトを超えると火花が散り、指に刺すような痛みを感じます。 7000ボルトを超えると、人は感電を感じます。同時に、データによれば、静電気の電圧が7000ボルトを超えると、人体の固有の電位差が変化し、臓器の機能に影響を及ぼすこともわかっています。そのため、痛みに敏感な人にとっては静電気は問題を引き起こす可能性があります。

感電したに違いない。

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つまり、感電する感覚は気持ちの良いものではないのです。一部の合成繊維の下着から発生する静電気や火花により、皮膚にかゆみ症状が生じることがあります。もう一つ注目すべき点は、静電気を帯びた物体はほこりを吸い寄せやすいということです。テレビ画面に多量の静電気が発生すると、空気中のほこりが簡単に引き寄せられてしまいます。これらの粉塵が人間の皮膚に落ちると、発疹やニキビなどの皮膚疾患を引き起こしやすくなります。

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静電気とはおさらば

では、厄介な静電気に直面したとき、私たちはどうすればいいのでしょうか?昔から、人々はたくさんの小さなトリックを使ってきました。

体の静電気対策としては、気温や湿度が低い冬場はまず保湿を心がけましょう。ボディローションとハンドクリームを毎日塗って肌に潤いを与え、静電気の蓄積を防ぎましょう。

静電吸着に関する小さな実験

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同時に、着る服の選択についても何かできることがあります。ポリエステル、ポリエステル、アクリルに代表される化学繊維の衣類やセーターは、着脱時の摩擦により静電気が発生しやすい性質があります。そのため、冬物の衣類（特に下着）、家庭用品などには、純綿、麻、絹などの帯電防止素材を選ぶことで、静電気を未然に防ぐことができます。洗濯時に柔軟剤を加えるのも、比較的簡単で効果的な方法です。ゆったりとした柔らかい服は静電気を防ぐのに効果的です。

乾燥した空気も静電気の大きな原因となるため、室内の湿度を上げることも有効な手段です。乾燥した空気に潤いを与え、静電気の可能性を減らすために、加湿器、水を入れた容器を 1 つまたは 2 つ室内に置くか、静電気防止スプレーを使用することをお勧めします。

静電気による「魔法」的なダメージを避けたい場合は、事前に「放電」しておくこともできます。たとえば、電気を放電する可能性のある物体に触れる前に、まず手のひらで幅広の金属製のキーヘッドまたはその他の小さな金属製の装置を持ち、次にキーの先端で金属製のドアや窓に触れます (以前のビデオを撮影したとき、電気火花はありましたが、編集者は明らかに「感電」したようなチクチクした感覚を感じませんでした)。物や人に触れるときは、手のひら全体を伸ばして触れることができます。これにより接触面積が拡大し、指先で触れることで発生する静電気の不快感が大幅に軽減されます。

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冬は静電気で困りますが、これらのちょっとしたコツをマスターすれば静電気を防ぐのは難しくありません。

静電気による最大の被害は製造時に発生することに注意する必要があります。静電気放電によって発生した火花は、可燃性および爆発性の物体に容易に引火し、火災を引き起こす可能性があります。したがって、特殊な生産環境では、一般的な静電気であっても軽視すべきではありません。

監査専門家：羅慧謙

中国科学院物理研究所准研究員

出典: デジタル北京科学センター