基本原理編 「いまさら聞けない」をここで解決!温度・湿度・電気などの基本知識集

静電気と湿度の関係

静電気と湿度について

絶対湿度・相対湿度が高いほど
静電気はすぐに消えて(散乱して)しまいます。

静電気と湿度の関係を調べると、絶対湿度が高いほど、また、相対湿度が高いほど静電気が短時間で散乱してしまう(解消してしまう)ことが分かります。
これは、湿度が高いと物質表面の電気誘導率が高くなり、電荷の漏洩速度が速まるためと考えられています。

散乱時間と絶対湿度の関係グラフ

絶対湿度が上がるほど、
静電気は短時間に解消

下グラフの縦軸(y)は散乱時間(時定数)、横軸は絶対湿度です、散乱時間は静電気が解消してしまう(散乱してしまう)時間と見なすことができ、絶対湿度が高いほど、帯電しにくくなり、湿度の高まり度合いに対する静電気の溜まりにくさの度合いは非常に大きいといえます。


  • ※「絶対湿度」…1㎥の空気に含まれている水蒸気の重さ
  • ※上は帯電させた和紙の表面から5cmのところに電位系の探針を固定して電位を測定した結果をグラフ化したもの

電気抵抗と相対湿度の関係グラフ

同じ絶対湿度でも、温度を下げれば静電気は短時間に解消

γ(散乱時間)=R(電気抵抗)×C(静電容量)であることが知られています。 この場合のR(電気抵抗)は下グラフに示す通り、相対湿度が高くなるほど指数関数的に下がります。 つまり、相対湿度が上がるほど、散乱時間が大きく減少する、ということになります。 絶対湿度(1㎥の空気に含まれている水蒸気の重さ)が同じであっても、気温が下がると相対湿度は上がりますので、静電気は短い時間に散乱してしまう、ということになります。


  • ※「相対湿度」・・・ある気温の時の単位体積空気の飽和水蒸気量に対するそのとき含まれている水蒸気量の割合

和紙の各抵抗に対する帯電比と放電時間の関係

R:電気抵抗(Ω) 放電時間(s)
10 20
10 2
10 0.2

※グラフ1の条件下で電気抵抗がグラフ2に従って変化した場合の静電気の放電時間を算出したもの。

電気抵抗が1/100になると放電時間も1/100に!!

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