車のドアの静電気 寒くなって乾燥してくると、悩ましいのが静電気。

特に、車から降りてドアを閉める時、指先に バチッ とくるの、あれイヤですよね。

なぜか私が普段乗っている1box車(セレナ)だとほとんど起きないのですが、家内の軽自動車(デイズ)で頻発します。


先日、家内が定期点検の際に車屋さんに相談してみたところ、ある 裏技 を教えてもらえました。

それはお金もかからなくて、とても簡単な方法でした。しかし車屋さん本人も原理がよく分からなかったようで、はたしてこんなんでどうにかなるの?と家内も私も半信半疑だったのですが・・・

実際に試してみると、効果アリ!!

これまでの経験でほぼ間違いなくバチッとくる状況でも、全く発生しません(ほぼ100%)。


というわけで、
今回は以下のような内容を取り上げようと思います。

  • 車屋さんの裏技とは?
  • 原理はどうなってるの?
  • 誤解や疑問

では早速見ていきましょう!

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車屋さんが教えてくれた静電気対策の裏技

ポイントは以下の2点です。

  1. シートから体を離す間、車の金属部分に触り続ける
  2. 外に出る

たったこれだけで、ほぼ100%、降車時の静電気問題を防げるようになりました。

短い参考動画がありましたのでお借りします(46秒)。実際の動きがよく理解できると思います。



触りやすい場所としては、動画にありましたようにドアの横や上の部分ですとか、車体の方のドアロックが引っかかる金具あたりが良いんじゃないかと思います。

ただし金具の輪っかの中に指を入れると、降車時に指をひねる恐れがありますからご注意くださいね。

クルマのドア金具
クルマのドア金具



しかし正直、なんでこんなことだけで静電気が起きなくなるの?って思いません? 私も効果を実際に確認するまで半信半疑でした。

世の中には静電気対策グッズとしていろんな製品が売られてます。静電気が逃がすと光るキーホルダー、触ると静電気を除電できるシール、衣類にかける静電気除去スプレーなど、など。それから、ガソリンスタンドにある「まずここに触れてから給油してください」っていう黒い物体(静電気除去パッド)もありますね。

静電気って、こうしたグッズを買ったり設置して対策しないといけないものだと思ってたんですが、タダで、しかもこんな簡単な方法で解決できるなんて!

不思議だな~と思うことは原理を知りたくなる理系の血が騒ぎ、色々調べてみました。

車を降りる時の静電気はどうして発生するの?

まずは降車時にバチッとくるメカニズムを押さえておきましょう。

降車してから指先とドアノブ(車体)を近づけると、その間でスパークが発生するということは、これらの間に電位差があるということであり、どこかに静電気が溜まっているだろうなということはなんとなくわかります。

そこで湧き上がるこの疑問↓↓

はたしてこの静電気って、どこに、いつ発生したのでしょうか??


静電気 静電気と言えば、最もポピュラーな事例は髪の毛に下敷きをこすりつける実験。だれでも子供の頃にやったことがあると思います。それから冬場にセーターを脱ぐときのパチパチ。誰でも経験がありますよね。


これらのケース、実はみんな次の原理によって静電気が発生しています(詳しくはいずれ別記事でまとめようと思います)。

  1. 異なる物質が接触するとその表面で電荷が移動する
  2. 摩擦によって電荷の移動がマシマシになる
  3. 剥離によって帯電する


これを、降車時の静電気に当てはめて説明すると以下のようになります。

あなたが着ている衣類と車のシートが接触すると、電気的特性の違いから、物質の表面で物質間の電荷の移動が発生します。
  ↓
身体を動かして摩擦することで、よりたくさんの電荷の移動が起きます。しかしシートに座っている間は界面でプラスとマイナスが引き付けあって遠目で見れば安定している状態です。
  ↓
シートと体が剥離するとき、マイナスの電荷が多い方がマイナスに、少ない方がプラスに帯電します。


つまりクルマと人間、両方とも帯電するわけです。

しかし車の方はサイズがでかい(電気的に言うと容量が大きい)ですし、タイヤから地面に電荷が逃げることもあって、ほとんどアース電位のままです。つまり人が降車することで帯電した電荷の影響はほとんどありません。

一方、人間はふつう靴を履いていて地面と絶縁状態なので、しばらくは 帯電した電荷が抜けず、電気的な容量も大きくはないのでアース電位に対して数Kボルト~数十Kボルトの電圧を持つ状態が続きます。

■「しばらくは」って?
これが乾燥していなくて湿度が高い季節であれば、空気中の水分を介してすぐに大気へ電荷が抜けます。

乾燥している時期はこの現象が期待できないので、帯電状態がしばらく続きます。目安として湿度がだいたい60%~65%以下になると静電気が気になり始めるといわれます。


■ 電荷量と容量と電位差の関係
高校の物理で習ったと思うのですが、この3つには次の関係があります。
Q=C×V
(Q:電荷量、C:容量、V:電位差))
つまり、一定の電荷量に対して、容量が小さいものほど、電位差が大きくなるのです。

アース(中性状態)を基準としてもう少し詳しく説明すると、中性(プラスマイナスの電荷量が同量の状態)よりもQだけ電荷量が多い物体は、アースとの間の容量が小さいものほど、アースとの間の電位差が大きくなる、ということです。

容量は、サイズや物体間の距離とかいろいろで変わってくるのですが、ここでは割愛します。サイズが大きいものほど容量が大きいということだけご理解ください。


話を戻しましょう。

このように、降車後しばらくは人体がアースに対して大きな電位差を持っている状態なので、すぐにドアノブを触ろうとするとバチッとスパークが発生するのです。

というわけで、降車時の静電気はについての上の疑問に対する答えは:

いつ発生? ⇒ シートから体が離れる時
どこに発生? ⇒ 人体
(車も帯電するが影響は僅か)

ということになります。


デイズで静電気問題が頻発し、セレナではレアだったのは、おそらく座席シートの素材の違いが原因だったのではと考えられます。

ビリっと来るのは車のドアに限らない

人体が帯電するので、スパークが発生する対象は車のドアに限りません。あらゆる安定電位(アース電位)の導体(金属など)に触るとビリッとくるはずです。

ですから、車で家に帰ってきて車のドアを手で触れずに閉めることができたとしても、すぐに自宅のドアに触れるならそこでバチッとくるかもしれません。

また、セルフのガソリンスタンドで、「給油前に静電気除去パッドに触ってください」としているのはこのためです。給油中にスパークが発生すると大変危険ですので。

裏技のメカニズムは?

では、車屋さんに教えてもらったあの静電気対策の裏技はどのような原理で効くのでしょうか。

剥離(体をシートから離すこと)の間に金属部分に触っていることで、人体に静電気が帯電するはずの余計な電荷をそのままクルマに逃がすことができる。

こうしてやれば、電荷は溜まらず、最終的には車と人体が同電位に近い状態で剥離が完了するので、その直後にドアに触ってもビリッときません。

いかがでしょうか?わかってしまえば、あ~なるほどねって感じじゃないですかね?


でも、こうした原理や理屈が解っていないと、次のような誤った対策や解釈をしたりして、失敗する場合がでてきますよ・・・

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その他の疑問や誤解

ここから、静電気対策の疑問、失敗事例や疑問等をご紹介します。えらそうに書いてますが、私自身が持っていた疑問、誤解を題材にしています。

シートから離れる前にいったん金属部分に触る

誤解のポイントとしては、シートから離れる前にいったん金属に触るけれど、その後のシートから離れるタイミングでは触っていない、という点です。

確かに、降りる直前に触ればそれまでに偏在している電荷がいくらか逃げるでしょうから、帯電量が減ってビリっとこないかもしれません。

しかし、シートと衣服の表面で界面ごしにプラスとマイナスで安定的になっている電荷は抜けませんし、その後にシートから離れるまでの間に帯電することになりますから、失敗もありそうです。

シートから離れてから金属部分に触る

これって、帯電後に金属に触るってことですから、まさに従来通りに車から降りてドアでスパークするのと同じ状態ですね。まさに「飛んで火にいる夏の虫」。バチッとくる可能性が高いです。

シートから体を離す前から金属部分に触り始める必要があります。

ドアを開けてから地面に足を下ろすまで、金属部分に触り続ける

最初にご紹介した動画でもまさにこうした説明をしていますし、他のネット情報でも類似の説明を見かけます。

しかし「ドアを開ける」とか「足を地面におろす」というのは形式的というか動作的には合っているとは思いますが、原理的には「シートから体を離す間、車の金属部分に触り続ける」が正しいです。


まず、地面に足をつけるという行為について、もし 静電気対策用の靴(導電性がある特殊な靴)を履いているのなら、地面に足を下ろせば電荷が抜けてくれますので意味があるでしょう。しかし、通常の靴であれば地面とは絶縁状態ですので電荷は抜けません。静電気対策としてはほとんど無意味です。

「ドアを開けてから足を地面に降ろすまで」は、原理的な観点からすると正しい表現ではないので、応用問題では失敗する可能性があります。

1box車の後部座席とかバスのように、座席シートとドアが離れている場合だと、シートから体を離して既に帯電してしまってから金属部分を触ることになるので、その時にビリっとくるかもしれません。

また、普通車でも車高が低いクルマだったりすると、足が地面についてもまだシートに座ってる状態のままというケースもあるでしょう。その場合、足が地面に着いたからといって金属部分から手を離してしまい、それからシートから離れるという順序になれば、身体は帯電してしまいますね。

とはいえ、「ドアを開けてから足を地面に降ろすまで」というのは、一般的な自動車での動作をイメージしやすい表現だと思います。原理は原理として理解した上で、分かり易いイメージとして使うのであれば良い方法だと思います。

クルマの方に静電気対策をすれば良いんじゃないの?

なるほど。
車はゴムのタイヤを履いているので地面(アース)とは絶縁されていて、走行中の空気との摩擦で帯電する・・・というような話を昔聞いたような気がします。ですから、車の方が帯電しているんじゃないの?とお考えになっても無理はないでしょう。

そういえば、昔、車のアクセサリーとして「しっぽ」を付けるのが流行りましたね。あれは確かアースベルトと言って静電気対策という実用的な目的があったはずですが、今ではほとんど見かけません。

確かに走行中に空気との摩擦によってクルマは帯電しますが、実はしっぽなどつけなくてもタイヤから除電されているのです。

最近のタイヤはゴムの中にカーボンなどの導電材料が配合されていて、常に地面に対してアーシングされています。ですから、しっぽを付ける意味がなくなってきているんですね。

つまり、車にアースベルトを付けたりしても、本件で課題になっている静電気対策にはなりません。あくまでも、人間が帯電してしまうのが問題なのです。

シートから体を離す前から金属部分に触れろとのことだけど、その際にバチッとこないの?

確かにずっと乗車していたらシートと背中が摩擦しているから、それによって既に静電気が溜まっていそう。その状態で金属に触れるのは、なんだか怖いですよね。

ですが、まだあなたはシートに接触している状態ですから、同じ電位です。たとえすこし身体を動かしたりして部分的に帯電状態(つまりアンバランス状態)になっても、すぐに電荷が移動して中性をたもちます。(電荷が動くかって?そもそも電荷が移動する物質間だから静電気が発生するんですよ)

基本的には車内は同電位と考えてよいと思います。

ですので、シートに座った状態で車の金属部分に触れてもビリッとこないはずです。

おわりに

冬場の車の静電気対策について考えてみました。

毎年この時期になると結構悩ましかったのですが、車屋さんから効果100%の裏技を教えてもらい、助かっています。

最初は不思議でしたが、原理が理解できたことで、ツボを外さないで実行できるようになりました。



なお、ドアを開ける時には、
静電気対策にばかり気を取られていないで、後方の安全確認がおろそかにならないようにしましょう。

特に自転車との接触は重大な事故につながる場合があります。十分にご注意願います。


今回は以上です。
最後までお読みくださり、ありがとうございました。


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