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摩擦で静電気が生じるのはなぜか?

こんばんは。静電気大好きな作者です。

子供の頃、プラスチック製の下敷きで、よく髪の毛を逆立てて遊びましたよね。帯電させた定規を机の上で滑らせて遊んだりとかも。

そう言えば小学校の頃、授業中に下敷きをペコンペコンして遊んでいたら、その下敷きがいきなりバキッと割れて、授業中に大恥をかかされた覚えがあります。笑

さて、そもそもなんで下敷きは摩擦で帯電するのでしょうか?

 

最大の理由は接触面積

静電気は、物体の間で電子が移動することによって発生します。物体同士の接触面積が大きくなれば、移動する電子の数も多くなります。

電子の数が多ければ、それだけ多い量の電気が溜められることになります。摩擦を行うことで、より多くの電子が移動し、結果、痛いくらいの電圧が生じるのです。

 

電子移動

電子の動かされやすさは、物質によって違います。

電子を動かすのに必要なエネルギーを「仕事関数」と言います。仕事関数に差がある2つの物質が接触すると、電子の移動が起きるのです。

 

つまり。

① 仕事関数の差で電子の移動が起き、

② 摩擦によって移動する電子の量が増やされる。

という仕組みでした。

 

中学・高校とさらっと通過してしまった静電気。こんな理由があったんですね…。

 

参考 

摩擦帯電 - Wikipedia

仕事関数 - Wikipedia