鳥はどうして感電しないの?

鳥はどうして感電しないの?

「鳥はどうして感電しないの?」

きっと、皆さん1度は疑問に思ったことがあるでしょう。

 

おはようございます。こんにちは。こんばんは。

エネルギー管理士(電気分野)を勉強中のぴ~ちゃんです。

 

当記事では、日常生活におけるちょっとした疑問

「電線に停まっている鳥はどうして感電しないの?」

を解決できるように解説します。

 

「そんなん知っとるわ!」
とは言わずに是非とも最後までお読みください。

そして、僕に教えてくださいm(__)m

 

それでは、解説に入っていきます。

今回は「並列回路」をベースに解説いたしますので、
以下の記事を読まれていない方は是非読んでみてください。

逆に言うと「並列回路」さえ理解していれば、

「電線に停まっている鳥はどうして感電しないの?」

なんて疑問は簡単に解決できます。

 

さらに言うと、「ショートした!」時の回路と

電線に停まっている鳥の回路は同じ構造をしています。

この2つの記事が理解できていれば、
当記事は読まずとも疑問を解決できることでしょう。

それでは本題に入っていきましょう!

 

電線に停まっている鳥の電気回路

さっそくですが、電線に停まっている鳥の電気回路は下の図のようになっています。

さて、この鳥を電気回路っぽく書いてみましょう!
ざっとこんな感じでしょうか?

鳥の足と電線の接触具合で変わる抵抗(接触抵抗)と
鳥の大きさ、重さ、電流の通り道等で変わる抵抗があります。

 

では、この回路の電流はどう流れるのでしょうか?

 

ショートの記事を読んでくださった方は、
この回路における”鳥”に電流が流れないことがお分かりいただけるでしょう!

 

・電流は通りやすいところを通る。

ということですね!

 

また、鳥の両足は同じ電圧であるということを踏まえると、
こんな見方をすることも出来ます。(どっちも正解です。)

電流が通りたくても行き止まりなので通れない! 

鳥の電気回路②の方が分かりやすいですかね?

 

どちらも感電しない理由の説明としては正しいですね!

 

では、どういう場合に感電するのでしょうか?

 

2本の電線に触れると感電する

皆さまがよく見かける電線は、おそらくこんな感じの電柱でしょう。

電線ってよく見ると3本ありますよね。
実はこの電線と電線の間には6600Vの電圧があります。

 

,,,ということは?

”電線にまたがると感電する”

ということですね。

 

しかし、2本に同時に触れるようなでっけえ鳥はいませんね!

 

電線と地面に触れたら感電する

私たちが使っている電気は、電線から流れてきていますよね。
では、電流はどうやって帰っていくのでしょうか?

電気回路にもよりますが、電流の帰り道の1つとして“地面”があります。

別の記事でも解説する予定ですが、

この帰り道は様々な機能を持っています。
まずは、「安全のため」と覚えておけばよいでしょう。

地面と電線の間には約3811Vの電圧があるのです。

,,,ということは?

“電線と地面に同時に触れたら感電する”

ということですね。

しかし、地面と電線に同時に触れるようなでっけえ鳥はいませんね!

嘘です。

 

これまでどうすれば感電するかについて解説してきましたが、

実際は感電しません(例外あり)。

これについては以下で解説します。

【嘘】2本の電線に触れたら感電する

「鳥はなんで感電しないの?」

という質問に対する一般的な解説として、

「停まっている電線が一本だから」

という解説が見受けられます。

しかし、電線2本に同時に触っても感電はしません。

それはなぜか?

電気をほとんど通さないカバー(絶縁被覆)で電線が覆われているから

です。

 

電気設備技術基準の解釈ではこのように定められています。

(架空電線及び地中電線の感電の防止)
第21条 低圧又は高圧の架空電線には, 感電のおそれがないよう, 使用電圧に応じた絶縁性能を有する絶縁電線又はケーブルを使用しなければならない. ただし, 通常予見される使用形態を考慮し, 感電のおそれがない場合は, この限りでない.

つまり、
”6600Vの電圧で触れそうなところにあるなら、感電しないようにしてよ!”
ってことですね。

 

しばしば、動物園から逃げ出したサルが電線を渡るニュース等があるかと思います。

 

以下の産経ニュース記事は、チンパンジーが逃げ出したきの報道です!
チンパンジーが電線を渡っています!

チンパンジー「チャチャ」が脱走 電線伝って逃走…住宅街で捕獲

上記のニュース記事の映像からも、感電しないことが確認できますね!

他にも、蛇が電線を渡る映像等もYouTubeで見ることができるので、
興味がある方はぜひご覧ください。
(逆に変圧器充電部に触れて感電する映像も見ることができます…ショック映像です…)

 

法律で定められているとは言え、
何らかの原因で絶縁被覆に小さな穴があいていたりすれば、
感電する可能性は十分にあります。

むやみに触らない方がいいでしょう。

 

鉄塔の電線は絶縁被覆がない

高い送電鉄塔ではそもそも被覆がありません。

誰も触れる恐れがないからですね!

というか特別高圧の電気を通さない絶縁性能を持つ被覆は、高価なんでしょうね。

 

つまり、送電鉄塔の電線の2つに同時に触れれば、
確実に木っ端微塵になってしまうでしょう。

そんなに大きな鳥はいないと思いますが、、、、

 

実際のところ、特別高圧の電気にもなると、

強い磁場が発生しているので、鳥はそもそも本能的に近づかないそうです。

 

動物の本能はすごいですね。
そりゃ、地震を予期したりするわけだ(´・ω・`)

ちなみに一番上の電線は「架空地線」と言うもので、雷を受けるための電線です。

電流は流れていないので、この電線なら鳥も停まれそうですね。

 

まとめ

当記事では、鳥が感電しない理由について一番わかりやすく解説いたしました。

鳥が感電しない理由としては、

  • 電線が絶縁被覆で保護されているから(例外:漏電していたら感電する)
  • 鳥は一本の電線に停まっており、電流の逃げ道がないから
  • 鳥の両足間には電圧がなく、鳥が感電するほどの電流を流せないから

のどれか1つで説明できますね!

 

良かったら、みんなにドヤ顔で説明してください!

疑問を解決するには当記事で十分でしょう。

 

しかし、厳密に言うと電線の電気は交流であり、時々刻々と電圧が変化し続けています。

交流理論でないと説明がつかない事象や、
(電線と地面は空気を誘電体とするコンデンサで繋がっている電気回路であるだとか)

電線に触れずとも電気が飛んできて感電する事象、

その他にも、簡単に説明できないような現象がまだまだあります。

電気って相当奥が深いのです…分からないことだらけです。。。

 

困りますねほんと。

なんとなく、最後に鉄塔を見てお別れです。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました!

ショートした!電気回路はどうなっているの?

ショートして燃えるコンセントとバッテリーの図

「ショートした!」

という言葉を聞いたことはありますか?

 

では電気回路はどうなっているのでしょうか?

 

おはようございます。こんにちは。こんばんは。ぴ~ちゃんです。

 

当記事では、日常生活で稀に聞く

「ショートした」

という言葉について解説します。

 

車のバッテリー交換をしたことある人は耳にしたことがあるかと思います。

 

実はこの現象、「並列回路」を知っていれば簡単に説明することが出来ます。

並列回路を知らない人は以下の記事を読んでみてね!

 

それでは本題に入っていきましょう! 

 

「ショートした!」とは? 

この節では、次のことが分かるようになります。

  • 「ショートした!」時の電気回路はどうなっているの?
  • 「ショートした!」らなぜ危険?
  • 「ショートした!」時の電流値と抵抗値は?

 

「ショートした!」とは?ズバリこういう現象! 

「ショートした!」時の電気回路はズバリ!次の画像のようになっています。

 

この図だけでなぜ大電流が流れるのか分かった方!
すごいセンスを持ってるかもしれません。

もう少し分かりやすく書くとこういうことです。

 

これでイメージできた方!
いいセンスですね!


上で説明した図はすべて同じ電気回路となっています。

 

最初はイメージしづらいですよね。
ショートすると抵抗がなくなるんですね!
(次の節で計算します。)

このような現象は、

英語で「Short Circuit (ショートサーキット)」と言われ、

まるでマリオカートのように、電流が近道するから
「ショート」と呼ばれるようになったのではないでしょうか。

ちなみに日本語では「短絡(たんらく)」と言います。  

 

では電気回路がこのようになると何故危険なのでしょうか?

それはズバリ!

“大きな電流が流れるから”

です。

 

では、何故大きな電流が流れるのでしょうか?

 

オームの法則が分かる方はもうわかりますね!

分からない方は復習のために次の記事を是非読んでみてください。

 

そして、大きな電流が流れると何故危険なのでしょうか?

 

以下で解説していきます。

 

「ショートした!」ときの抵抗値は? 

まずは、並列回路のルール③を思い出してみてください。

並列回路のルール③の画像

 

それではショートした時の抵抗値を計算してみましょう!

並列回路の記事を読でくださった方ならわかりますね?
(わからなくてもいいのですが、、、)

何と!!! 並列回路の抵抗値が0になるんですね!

 

しかし、実際の電線(銅線)にもほんの少しだけ抵抗があります。

抵抗値が0というのは、超電導という技術でも使わなければ存在しないんですね。
(超電導について気になる方は調べてみてください。面白いですよ!)

 

ということで、ほんの少しだけ抵抗があることにしましょう!

こういう回路でもやっぱり抵抗は小さいんですね!

並列回路の合成抵抗は、一番低い抵抗値よりも小さくなります。

ショートした時の抵抗値について分かりましたね!

 

   

ということは、、、電流はどうでしょうか?

 

コンセントの電圧は100Vなので。。。もうわかりますね?

さすがです!よく理解されていますね。

 

「ショートした!」ときの電流値は? 

では、先ほどの回路の電流値を計算してみましょう。

なんと、1010アンペアもの電流が流れてしまうんですねえ~

これはすごい大きな電流!!!

 

ここで、まだ疑問が残っています。

大きな電流が流れると何故危険なのでしょうか?
なんとなく危険そうなのは分かるけどね。。。

 

「ショートした!」らなぜ危険? 

ここでは「ショートした場合何故危険か?」について解説します。

それは、ズバリ!

“電流が大きくなると熱量が大きくなるから”

熱量は電流×電流×抵抗で計算されます。

 

電流値が大きくなると

熱量は電流値に電流値を掛け算したスピードで大きくなるんですね(ジュールの法則)

 

これでだけの熱量があれば電線は簡単に燃えてしまい、
火傷や火事に繋がるほど熱を発生させるのです。

これは危険ですね!

 

でも大丈夫!

家庭の電気回路には、この”ショート”への対策がなされています。

 

ブレーカは「ショートした!」ときでも守ってくれる?

「ショートした!」でも大丈夫。(あまり大丈夫ではない!)

 

お家のコンセントがショートした場合は、

ブレーカによって、スイッチが切られるようになっています。

電線が燃える前にブレーカが落ちてしまうんですね。

 

ブレーカのおかげで被害を最小限に抑えられるんですね。

 

僕のお家では、回路ごとに20Aのブレーカが設置されています。

なので20Aを超えると勝手にブレーカが落ちます。

よくできていますよね。

電気の回路ってほんとによくできているんです。

 

車のバッテリーが「ショートした!」らヤバい!

車には上記で説明したようなブレーカがありません。

なので、工具等で回路をショートさせた場合、大きな電流が流れ続けるんですね。

これは危険!

車のバッテリー交換をするときは気をつけましょう!

 

ちなみに車のバッテリー交換時にマイナスから取り外す理由は

車体とバッテリーのマイナス端子が同じ電位(電圧)だからです。

 

参考までに車とバッテリーの電気回路イメージ図を作成しました!

プラスから外そうとして、工具を介して車体とつながったらショートするということですね。

 

お分かりいただけましたか?

今回は以上!

  

まとめ

今回は”ショート”という現象について簡単に説明してきました。

“ショート”という言葉を聞いたことがある人は、多いと思います。

しかし、実際に電気回路でどういうことが起きているか?

まで分かっている人はそうそういません。

 

(わからないのでもいいですが、、、)
その危険性だけは知っておいて欲しいですね!

 

また、

「自動車のバッテリー交換をするときに何故マイナスから取り外すのか?」

を電気回路の理論から説明することができるようになったことでしょう!

 

“電気”は身近に存在していますが、見えないのでイメージがしづらいんですよね!

 

イメージ出来たら、意外とおもしろいかも?

 

以上、ここまで読んでくださいましてありがとうございました。

頭を使ったので、ゆっくりコーヒーでも飲んでみてはいかがでしょうか?

 

おつかれさまでした!