冬の静電気のしくみ｜バチッとくる理由と帯電列、湿度・服の素材・触り方で減らす方法

冬になると、ドアノブに触れた瞬間や、車から降りるとき、セーターを脱ぐときに「バチッ」と痛い思いをすることがあります。夏にはほとんど気にならなかったのに、なぜ冬になると急に増えるのでしょうか。そして、同じ部屋にいても、よく静電気にあう人とそうでない人がいるのはなぜでしょう。

静電気は、電子という小さな粒が物と物のあいだを移ることで起こる、ごく身近な現象です。しくみを知ると、服の組み合わせや触り方、部屋の湿度など、暮らしの中でできる工夫が見えてきます。ここでは、静電気がたまるしくみから、冬に多い理由、帯電列の見方、痛みを感じにくい触り方、電子機器を扱うときの注意までを順に紹介します。

静電気とは何か

私たちの身の回りにある物は、すべて原子からできています。原子の中心にはプラスの電気を持つ原子核があり、その周りをマイナスの電気を持つ電子が取り巻いています。ふだんは、プラスとマイナスの量がつり合っているので、物は電気を帯びていません。

ところが、二つの物がこすれ合ったり、くっついて離れたりすると、一方の物の電子が、もう一方へ移ることがあります。電子を受け取った物はマイナスの電気が多くなり、電子を失った物はプラスの電気が多くなります。このように、物が電気を帯びることを「帯電」といい、たまったまま動かない電気を「静電気」と呼びます。

「静」の電気と「動く」電気

コンセントから流れる電気や、電池から流れる電気は、電線の中を電子が流れ続けています。これに対して静電気は、物の表面に電気がたまったまま、とどまっている状態です。名前の「静」は、流れずにとどまっていることを表しています。

たまった静電気は、条件がそろうと一気に流れます。ドアノブに触れた瞬間の「バチッ」は、体にたまった電気が、指先とドアノブのわずかなすき間を通って一瞬で流れた、つまり放電した瞬間です。

こすらなくても起こる

静電気というと「こすると起こる」という印象がありますが、実際には、二つの物がくっついて離れるだけでも電子は移ります。セーターを脱ぐときや、シートから立ち上がるとき、床を歩くときなど、くっついて離れることを繰り返す場面で、静電気は少しずつたまっていきます。

なぜ冬に多いのか

静電気は一年中起こっていますが、冬に気づくことが多いのは、空気が乾いているためです。

湿度と電気の逃げ道

湿度が高いと、物の表面には目に見えないほど薄い水分の膜がつきます。水は、わずかに電気を通すので、この膜を伝って、たまった電気が少しずつ逃げていきます。夏に静電気をあまり感じないのは、たまったそばから電気が逃げているからです。

冬は気温が低く、空気が含める水分の量も少なくなります。さらに暖房で部屋を暖めると、空気中の水分の量はそのままでも、湿度の数値は下がります。表面の水分の膜が少なくなると、電気は逃げ道を失い、体や服にどんどんたまっていきます。

冬の服装と暖房

冬は、重ね着をしたり、ウールやポリエステルなど静電気がたまりやすい素材の服を着たりすることも増えます。服同士がこすれ合う機会も多くなるので、電子の移動も起こりやすくなります。

また、暖房の効いた部屋と外とを行き来することで、肌や髪も乾燥しがちです。乾いた肌は電気を逃がしにくいため、体に電気がたまりやすくなります。

部屋の湿度を保つための道具については、加湿器の種類と選び方も参考になります。

帯電列で見る服の組み合わせ

二つの物がこすれ合ったとき、どちらがプラスになり、どちらがマイナスになるかは、物の種類によっておおよそ決まっています。電子を手放しやすい物から、受け取りやすい物へと順に並べたものを「帯電列」と呼びます。

帯電列のおおまかな並び

帯電列は、資料によって順番が少しずつ違います。湿度や表面の状態、加工のしかたなどによっても変わるため、あくまで目安として見てください。一般的には、次のような傾向があるとされています。

• プラスになりやすい側: 人の皮膚、髪の毛、ナイロン、ウールなど
• 中ほど: 綿、紙、木など
• マイナスになりやすい側: ポリエステル、アクリル、ポリエチレン、塩化ビニルなど

帯電列の中で離れた位置にある物同士をこすり合わせると、電子が多く移り、静電気がたまりやすくなります。逆に、近い位置にある物同士では、移る電子が少なくなります。

服の組み合わせを考える

たとえば、ウールのセーターの下にポリエステルの服を着ると、帯電列の離れた素材同士がこすれ合うことになり、脱ぐときにバチバチと音がすることがあります。下着や中に着る服を綿にすると、帯電列の中ほどにあるため、電子の移り方がおだやかになりやすいと考えられます。

素材だけでは決まらない

同じ素材でも、生地の織り方や加工、洗濯のしかたによって静電気のたまりやすさは変わります。柔軟剤には、繊維の表面をなめらかにして摩擦を減らしたり、水分を保ちやすくしたりする働きがあり、静電気を減らす効果が期待されます。ウールの服の扱い方は、ウールのニットの手洗いと毛玉の取り方でも紹介しています。