静電気と帯電列、地表はマイナス空気はプラス
今回の記事は飛行機とは離れ、静電気のことを書いていきます。
小学生の頃、頭に下敷きを擦りつけて髪の毛を逆立てた遊びをした方は多いと思います。私は確か中学生のとき、理科の授業中に先生に「髪が立ちやすそう」という謎の理由で、みんなの前で髪に下敷きを擦りつけて髪の毛を逆立てることを披露する羽目になりました。年頃の女の子なので恥ずかしかったです(笑)
帯電列とは
下敷きで髪が立つ仕組みは、下記のサイトに分かりやすく書いてあるので抜粋します。帯電列の説明から始まります。
帯電列とは、プラスの静電気を帯びやすい物体を上位(左側)に、マイナスの静電気を帯びやすい物体を下位(右側)に並べた配列のことをいいます。
帯電列を見ることで、
帯電極性(プラスとマイナスのどちらに帯電するか)
帯電量の大きさが分かるようになります。
物体は細かく見ると、原子という非常に小さいもので構成されています。原子はプラスの電荷を持つ原子核とマイナスの電荷を持つ電子からできています。
下敷きを髪の毛に擦りつけると、マイナスの電荷を持つ電子が髪の毛から下敷きに移動しています。
その結果、下敷きがマイナスの静電気を帯び(プラスよりもマイナスの方が多いため)、髪の毛がプラスの静電気を帯びます。
プラスの静電気を帯びやすい物体かマイナスの静電気を帯びやすい物体かは、物体の種類によって決まります。この傾向をまとめたものが「帯電列」となっています。
下敷きは、一般的、ポリ塩化ビニルという素材でできいます。
帯電列では、下敷き(ポリ塩化ビニル)は髪の毛(人毛)よりも右側にあります。
そのため、下敷きを髪の毛に擦りつけると、下敷きがマイナスの静電気を帯び、髪の毛がプラスの静電気を帯びます。
また、その他の例として、ガラス棒を絹布で擦った場合、絹はガラスよりも右側にあります。そのため、絹布がマイナスの静電気を帯び、ガラス棒がプラスの静電気を帯びるということになります。
下敷きを髪の毛に擦りつけるとマイナスの電荷を持つ電子が髪の毛から下敷きに移動し、下敷きがマイナスの静電気を帯び、髪の毛がプラスの静電気を帯びます。そのため髪の毛が下敷きに引き寄せられて逆立つ状態になる、という説明です。
プロペラの素材である木と金属を帯電列から探してみると、「木」は真ん中より少し左側のプラスの静電気を帯びやすいもの、「金属」は真ん中より少し右側のマイナスの静電気を帯びやすいものであることが分かります。そして「空気」は一番左側、つまりプラスに一番帯電しやすい位置にあります。
プラスに帯電させた髪が下敷きから離すと髪が降りてくるのは、上へと引き寄せるマイナスの下敷きを離しただけでなく空気のプラスに押されていることも考えられます。とはいえ、下敷きを離しても髪の毛それぞれがプラスに帯電しているため、髪の毛同士で反発し合いしばらく立ったままや横に広がる状態ではあると思います。
帯電したシャボン玉の実験
下敷きを離しても髪の毛同士で反発し合い横に広がる状態は、シャボン玉の実験の動画を見ると分かりやすいかもしれません。
動画によるふたつの違いは明らかです。帯電していない通常の状態ですとシャボン玉は前方から下へと移動するだけですが、帯電させたシャボン玉はシャボン玉同士が反発して四方八方に広がる様子が分かります。
帯電した髪の毛やこのシャボン玉の動きを見ていると、重力などないように思えてきます。
飛行機が飛ぶ原理（破壊学事始さんの考察）
ここで以前記事で書かせていただいた『飛行機の翼が空気のプラスに対して反発力を持つから飛ぶ（破壊学事始さんの考察）』の内容を再度掲載します。
じつは気圧の説明で、大気は宇宙線で電離していて、高度が高いほど電離度が高い、と書いた。つまり翼に働く揚力は、空気の弱いプラスが翼をプラスに帯電させることで、空気のプラスに対して反発力を持つからなのだ。空気の流体による揚力＋電気反発力が飛行機を持ち上げている。高度が高くなって圧力が減少しても、電離度が高くなるため、電気的反発力も増えるというわけ。
飛行機に乗っていて、下に雲があると、機体ががたがた揺れるのは、雲の持つ電荷のせいで揚力が細かく変化するためだった。
高度が上がると気圧が低くなり揚力が小さくなる中、飛行機はどうやって飛んでいるのかを考察したものです。
破壊学事始さんのこの考察は、飛行機の翼をプラスに帯電させることで、空気中のプラスに対して反発力を持つことで機体を持ち上げる、というものです。
高い高度は電離度が高い(空気のプラスが大きい)ため、飛行機の翼の下側をプラスに帯電させることで大きな反発力を得られます。先ほど動画で紹介した帯電したシャボン玉が軽々と上や斜め上に広がったように、飛行機にも同じような電気的反発力が働いているという考えです。高い高度の空気はそれだけプラスに帯電している状態だということです。
大地はマイナス
空気や髪の毛はプラスに帯電しやすいことを書いてきましたが、人間の体はプラスに帯電しやすく、冬の乾燥した季節などプラスに傾きやすい人はドアノブを触るとバチッと火花が散ったり、手からビニールが離れなかったりなどの経験はあると思います。
街中も家の中も家電製品で溢れている現代ですが、電磁波を浴びることでも体はプラスに帯電する(陽電化)ようです。私は数年前から電磁波過敏症のような症状があるのですが、体がプラスに帯電することで頭痛が起こったり、血流が悪くなり不調が出たりなど、体にも悪影響が出ると聞きます。
体が帯電した場合どうすればよいのかは、アーシングをご存知の方もいるかと思いますが紹介します。
健康への意識が高まってきたここ数年はアーシングの注目度が上がってきています。アーシングをすると、地表はマイナスの電荷を帯びていて地球と繋がることで体に溜まった静電気を放電することができると言われています。裸足で砂浜、土、芝生の上などに30分程立つだけで体内に帯電した電気を放出できるそうです。木を触ることも同様の効果があると聞きます。
空気はプラスの電荷を帯びていますが、大地はマイナスを帯びています。畑などの自然と触れ合うことが体の健康へと繋がるわけです。アーシングマットなど便利なものもありますが、できれば自然と触れ合い大地と繋がることで放電したいものです。
気象庁の地磁気観測所より
さらに情報を集めていると、Twitterで面白いツイートを見つけました。
自然界における電界の強さhttps://t.co/ssQGiUp9DH pic.twitter.com/IpZaNPNzMw
— ♂青ばら♂ 科学的フラットアース研究室 (@1000000aobara) March 29, 2021
「地球表面はマイナスの電荷を帯びています。一方、上空の電離層はプラスの電荷で帯電しており、地球表面との間には約300kV（キロボルト）の電位差が保持されています。」
— ♂青ばら♂ 科学的フラットアース研究室 (@1000000aobara) March 29, 2021
「地球表面が（－）極、電離層が（＋）極」https://t.co/7fCcTZpY6R pic.twitter.com/IfKvbFOw8c
自然界における電界の強さと、地球表面はマイナスの電荷、上空の電離層はプラスの電荷で帯電しており、地球表面との間には約300kVの電位差が保持されているとの情報です。
リンクも貼ってくださっているのでリンク先から引用します。
空中電気（大気電場）の基礎知識
大気電場とグローバル・サーキット
地球の大気中には、雷の放電などの電気に関係した現象が見られます。電気的な現象は雲の中だけではなく、晴天時でも大気中には電場が存在していることが知られています。これを空中電気または大気電場と呼んでいます。地球表面はマイナスの電荷を帯びています。一方、上空の電離層はプラスの電荷で帯電しており、地球表面との間には約300kV（キロボルト）の電位差が保持されています。これは地球表面が（－）極、電離層が（＋）極であり、両電極の間の大気が誘電体（静電気作用を伝える絶縁体）として形成された、巨大なコンデンサーとなっています。
大気中では太陽光等によってイオンが作られています。このため大気は完全な絶縁体ではなく電気が流れます。このまま放っておくと両極間の電位差は消失するはずですが、実際にはこの両極間の電位差はずっと維持されています。これを維持するためのメカニズムとして現在考えられている有力な説は、全地球上の雷活動が発電作用となり電離層と地球表面とを結ぶ地球規模の電気回路（グローバル・サーキット）を形成しているというものです。
なんとこちらは気象庁の地磁気観測所のページでした。公式のページにもこのようなヒントが紛れています。
地表はマイナス、上空の電離層はプラス。
そして地球表面との間には約300kV（キロボルト）の電位差が保持されているとのこと。この電位差は、重力と関係があるように思えます。電位差については深く調べる必要がありそうです。
話はそれますが、「大気中では太陽光等によってイオンが作られています。このため大気は完全な絶縁体ではなく電気が流れます」という記述も気になりました。ハチは光がないと飛べないという実験があり、光は昆虫が飛ぶことに関しても大きなエネルギー源となっているようです。
『空を飛んだ昆虫学者（グレベニコフ教授）』の記事で書いたことを一部抜粋します。
光を当てるか、暖めると、ジャンプを始め、暗闇では不動であった。3mmの長さの蛹が、5センチも飛び跳ねることもある。
こちらは学研ムーに記載された内容で、羽を持たない卵形の軽い小さな蛹が飛び跳ねてきたという情報です。光か暖めることで蛹は飛び跳ね、暗闇では動かないとのこと。
「大気中では太陽光等によってイオンが作られています。このため大気は完全な絶縁体ではなく電気が流れます」という地磁気観測所の記述にあるように、光や熱により作られた空気中のイオン、電気、そして音(正弦波)で昆虫は飛んでいるのかもしれません。これは飛行機が飛ぶ原理にも繋がると見ています。
静電気とは
静電気とは、静止した電荷によって引き起こされる物理現象。
静電気は、物体（主に誘電体）に電荷が蓄えられている（帯電する）状態や、蓄えられている電荷そのもののことを指す場合もある。電荷は常に電界による効果と磁界による効果を持つが、静電気と呼ばれるのは電界による効果が際立っている場合である。
物体に他の物体から摩擦や強い力が加わると、負の電荷が移動して正の電荷と負の電荷のバランスが崩れ、それぞれ正に帯電した状態と負に帯電した状態になる。これらは同じ種類の電荷は互いに反発し（斥力）、違う種類の電荷は引き合う（引力）という性質をもち、これらの力を静電気力という。
最後に、Wikipediaの静電気の説明を抜粋しました。
電界と磁界による電荷の効果のことと、静電気とはプラスとマイナスの電荷のバランスが崩れ電界による効果が際立っている状態と書かれています。
空気中は電気が流れる状態。
そして人間はプラスに帯電しやすい体であり、心電図といったように弱い電気が流れています。
飛行機は地表を飛び立ち、高度の高いプラスに帯電している空気中を飛びながら前へと進んでいます。電位差や電荷の影響はないとは考えられません。
揚力だけでなくこういった電気的な力、以前記事で書いたエンジンやプロペラの正弦波の音など、隠されたエネルギーで飛行機は空を飛んでいると考えています。
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