絶縁体は本当に電気を通さないのか|知っておきたい絶縁体の中身

絶縁体で覆えば電気は流れない?

こんにちは、今回の記事では電気を遮断するために必須となる被覆などに使用されている絶縁体についてお話していきたいと思います。

電気工事をしていると様々なところで絶縁体という言葉を耳にします。

電気は危険なものなので、きちんと流れるところを制限するには絶縁体の活躍が必須となります。

絶縁体がきちんと使われていないと電気が漏れ出し、大きな災害に繋がり兼ねません。

正しく使って電気を安全に使えるようにしましょう。

絶縁体とは何?

細かい定義などは置いといて、絶縁体というのは電気をほとんど通さない物質のことを言います。

このほとんど通さないというところがポイントでもあります。

絶縁体で電気の流れているところを覆うことで私達は日頃から感電の危険性なく電気を扱えているのです。

電気が流れる導電体のところはそもそも電気抵抗率が低く流れやすくなっていますが、絶縁体となると電気抵抗率が非常に高くちょっとした電圧では、電気はほとんど流れません。

電流の定義について中学校で習うオームの法則の通り、電圧 = 抵抗 ✕ 電流 となるので、同じ電圧であれば抵抗が大きければ大きいほど電流は小さくなります。

絶縁体の抵抗値は10,000,000,000Ω(10ギガΩ)ほど合ったりするので、普通の電圧などでは全くと言っていいほど電流は流れません。

なぜ電気が流れないのか

物質の中にはその物体によって自由電子または導電電子と言われる電子が含まれています。

電気が流れるということは電子が移動することを言うので、この自由に動ける電子が少ないものを絶縁体というのです。

絶縁体の例として次のようなものがあります。

・ゴム

・ガラス

・ビニール

・プラスチック

・木

・紙

・純水

・油

・空気

このように電気を通しにくいものは結構あります。

純水と聞くと、水は電気を通しそうに思う方もおられるのではないでしょうか。

実際のところ本当に不純物を含まない水は電気を通すことができません。

不純物が多くなると、それがイオン化して自由電子となってきますので電気が流れるようになります。

絶縁体は結構身近にあるものばかりですので、イメージが付きやすいかと思います。

絶縁体でも静電気は発生する

電気をほとんど通さない絶縁体では自由電子がほとんどないので、入ってきた電子が合った場合、内部に流れ込むこともなく表面にたくさん付いていきます。

その状態で何か導電体を近くに近づけると一気に溜まっていた電気がそっちの方に流れていきます。

静電気のは意外と電圧が高く、火花が散ることもありますので、ガソリンスタンドなどでは万が一のときにはそのまま気化したガソリンに印加してしまうこともあります。

静電気対策として事前に導電体に触れて電気を逃がすことを忘れないようにしましょう。

絶縁体と絶縁破壊について

絶縁体であれば電気を通さないので、感電しないで済むと思っていませんか?

絶縁体であっても絶縁力と言って遮断できる電圧には限界があります。

この絶縁性能の限界を絶縁限界といい、ものによって決まってきます。

限界を超えてしまった、絶縁体は絶縁破壊をおこし電気が流れてしまします。

絶縁破壊のイメージとしてはダムが決壊するような感じでしょうか。

今まで流れをせき止めていたものが崩壊することにより、電気が流れ出すようになります。

そのため絶縁体を使用した保護具などは電圧ごとに使うものが決まっているので、用途に応じた保護具を使うようにしましょう。

絶縁破壊の一つではありますが、空気も絶縁体ですが、ものすごく大きな電圧がかかる事によって電気が流れることがあります。

それが雷になります。

雷の電圧は最大で10億Vとも言われているので、地面から空までの空気の絶縁力をもってしても電気が流れてしまうということになります。

鉄塔などで送電している特別高圧電線も実は絶縁体で保護はされていません。

基本的に人が近寄るものではないため、絶縁については空気に頼っているのです。

雷もそうですが、それでも電気が空気を通じて流れることがあるので、このような特別高圧電線は4m以内には近寄ってはいけない事になっています。

それ以上近づくと空気の絶縁力では絶縁ができなくなるのです。

半導体なんて物質もある

導電体は電気を流し、絶縁体は電気を流さないというのはよくわかりますが、世の中には半導体という電気を流したり、流さなくしたりすることのできる物質もあります。

内容は複雑なので説明はしませんが、そういうものがあるのだと思っておいてもらえればOKです。

絶縁体まとめ

絶縁体は電気を流さない物質ですが、実際のところ少しは電気は流れているのです。

それがあまりにも少ないので影響がないので流れないと言っているにすぎません。

絶縁体であっても、その能力を超えてしまうと電気が流れ人体にまで影響が出る可能性もあります。

絶縁体の仕組みや能力、使い方などを知っていただき、今後に役立ててもらえたら嬉しく思います。

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