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◆雷は尖った先端に落ちるか

雷は尖った形状の先端に落ちると言われます。
(結論を先に述べておきます。本当です。しかもそればかりではありません。。。)

考えてみましょう。

単に少しでも近い所に落ちるのではないでしょうか?
大概は先端の方が雷に近いですからね。

導電体が地面に触れている場合、電位は地面と同じになります。

雲が帯し、電位が高い(マイナス方向に高い)場合、 雲から導電体先端との電位の差は同じでも電位の傾きは 雲に近い程大きくなります。

雷の放電はこの電位の傾きが大きい程起こりやすいので 雲までに近い程雷は落ちやすくなります。

実際には短い放電の繰り返しで雷は進みます。
雷が少し進んだ状態では、雷の先端まで雲と同じほぼ電位 となっています。

雷が進むにつれ、距離の差による傾きの差はますます 大きくなり、近い所に落ちます。

つまり、尖っているといった形状の問題ではなく、通常尖った 先端が雷に少しでも近いということが先端に雷が落ちる 要因となるのです。


さて、本当にそれだけでしょうか?

単純な距離だけでなく形態を考えてみましょう。 x

右の図は雷の先端と平らな導電体の間の電位を 等高線で概念的に示しています。

雷は基本的に傾きの強い方向へと谷間を進みますが、 ランダムな要素も持ちます。

導電体が平らな場合、谷は浅くなりますので、 ランダムな要素で振られた場合、雷の方向は 定まりづらくなります。

一方、導電体が尖っている場合、傾斜はほぼ導電体 先端に導く形になりますので、雷の方向が定まり やすくなると考えられます。

これにより、平らな導電体と尖った導電体が、仮に 同じ距離にあったとしても、尖った導電体に雷が 誘導される確率が高まると思われます。

単純に一直線に進むのであれば、形状は無関係で 距離だけが問題なのですが、ランダムな要素が入ることに より尖った先端に誘導されると考えられるのです。
それどころか、空気のランダムなゆれを考慮すると、 尖っていることが放電を誘発 することも十分考えられます。

電位傾斜、進行(放電)のランダム性、進行することにより変わる 電位を考慮すれば、落雷の数値シミュレーションが出来そう ですが、見たことがありません。

雷の研究の実際にところが素人には伝わってこないのか、 雷といえば、経験則と実験だけで理論がないように素人目には 見えます。

「経験上、雷は尖った先端に落ちる」という説明以上のもの を期待します。

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(2009/6/24) ランダムにゆれる図をFlashの動画化
(2015/3/6) Flash無しの対応を削除(対応サイトが消えていた!)
(2015/3/6) 先の尖った動画をモーションgif化
望む!Flashの逆襲!

### 2009/6/16 無駄話 (ついて来れるか)

「 そうか、ランダム性が先端の電気現象を呼ぶんだ。う~ん、ランダム(チャールズブロンソン) 」
「 それは♪乱数の心理;乱数に偏りを感じる心でやっただろう。 」
「 アムロ、行きます。 」
「 だから~。 」
「 あ、あれが。。あれが花形さんの乗った赤いザク。 」
「 それ、分かる人、少ないって。 」
「 ザクに搭載されたV6、3,5リッターのエンジンの湧き上がるパワーと 固めにセッティングされた足回りで、ワインディングの安定感は まさにヨーロッパのそれ。 」
「 マニアックすぎだよ。 」
「 この赤いザクに初めて乗った納豆屋さんのインプレッションはというと。。 」
「 納豆屋じゃなくて松任谷。 」
「 HALよ~。遠きHALよ~。でいじ~、でいじ~。 」
「 おい。大丈夫か? 」
「 My mind is going. 」

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