2017年2月28日火曜日

地球は負に帯電している


良く晴れた日、地表付近では、地面に向かって約90 ~ 110 [V/m] の電界が分布していることが知られている。

上空では電界は弱まる傾向があるが、地表付近に一辺 100 [m] の立方体の空間を考えると、その空間の内部にある総電荷はおよそ数マイクロクーロン程度であるということがわかる。

電界は地表に向かって分布しているので、地球そのものがマイナスに帯電していることがわかる。

ではなぜ地球はマイナスに帯電しているのだろうか。
答えは私達が良く目にする雷にある。

雷は地球に負電荷を供給する。一度の落雷によって地球に供給されるのはおよそ -20 [C] もの電荷であり、これによって地球は負に帯電し続けているというのである。雷雲と地表との電位差はおよそ 3億ボルト ― 3 × 10⁸ [V] であり、多くの雷雲の地表側の面はマイナスに帯電している。数 [km] 上空にある雷雲による落雷の電流の大きさがおよそ 10000~100000 [A] であり、上空へと電流が流れることになる。電流は短い時間だけ流れ、その時間に電荷が供給される。


ライター; Minem
(e-mail: minemengineering@gmail.com)
Twitter → @Minem_eng

今は雷を落とさない避雷針があります。誘導型の避雷針だと焼け焦げの跡などができてしまいますから、雷が落ちないのはこれは便利だと思います。しかし買おうと思うと結構高いです。避けるのも手ですがいつかは雷をうまく使えるようになるといいですね。