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今回は静電気とアース線の効果について検証します。


さて、既に恒例ですが、事例を別けて考えます。

静電気の対策として考えられているアースとバッテリー端子に接続されるアーシングとは全く別物なのでこれを区別して考えましょう。

いわゆるアーシングにはノイズ低減や静電気の抑制効果などは全く無くこれの効果はバッテリーのGNDをなるべくボディへ均等に接続して寄生的に発生する抵抗を抑えようと言うのがその趣旨です。その結果バッテリーで発生した電圧が電気機器へ正確に印加される事を目的とします。


今回、ここで考察したいのは静電気に対してアース線を取ると言う行為がどうなのか？という事です。今回はマフラーを例に検証してみます。

まず「静電気除去グッズについての考察(1) 」で述べたようにマフラーなどの排気系への効果ですが、ボディと排ガスのイオン極性が逆でない事が証明出来ない限り効果は無いと言えるでしょう。（だって車のボディに排ガスが引き寄せられるって言えないから）

次に上記の条件が成り立つとしてマフラーなどにアース線を取った時の効果について考えます。

既に何度か述べたように静電気が溜まるのは車のボディと考える事を妥当とするなら静電気は車のGND（ボディ）にいることになります。車のGNDがボディということはエンジンやその他金属製の補器類は全て接続されいる事になるのでGND電位となります。当然フロントパイプ、センターパイプ、マフラーもGND電位です。
　マフラーアースはマフラーとボディを接続していますので、これは電気的に言えばGNDとGNDをショートさせていることになります。もちろんショートといっても同電位のGNDとGNDを接続するだけですから、火花がパチっ！なんて事はありません。

マフラーアースの発想ですが恐らくGNDを『強固』にするという意味でバッテリー端子から遠いマフラーとボディを接続したものではないかと想像します。静電気の帯電はボディ（車のGND）に対して行われると考えているので、バッテリー端子などが何処にあるかは関係なくボディ全てが静電気に帯電しているわけです。さらに車はタイヤで地面から絶縁されているためボディは均等に静電気に帯電します。言ってしまえば何処をみても同じエネルギー（準位）量なわけです。当然エンジンでアースしようがマフラーでアースしようが全くエネルギー準位の変動はありません。つまりGNDとGNDをいくら接続しても、効果は全く無いわけです。


ここで冒頭に述べたアーシングと静電気アースの行為を混同してほしくないのですが、一般的なアーシングはバッテリーのマイナス端子が物理的に存在しており、『そこを基準にする』という考えなので電気的にも成り立ちます。（効果はまた別ですが）つまり電気（電流）の流れが存在するため、配線が長くなるとロスが発生するのでそこをアースして最短経路をとりましょうってことです。
しかし、車のGNDは地面から浮いているので（絶縁状態）静電気は何処にも流れません。すなわちそこにとどまっているだけです。つまり何処でアースを取ろうがエネルギー（電気/電流）の移動は起きない訳です。流れないエネルギーに対していくら電線を使って各箇所を接続しようともその効果はありません。

このような理由から電気的にはマフラーなどにアースを取っても効果は無いと言えるでしょう。でも、中には『世の中の機器は"ちゃんと"アースを取るのが鉄則でしょ？』って思う人がいると思います。その事に関してはYES!!!です。

ただし....

その場合はGNDのインピーダンスを一定/もしくは等しい値にするというのがその最大の趣旨です。で、何で一定にする必要があるかと言うと（もの凄く乱暴に言うと）入力信号や電源はGNDを基準にしていますので、機器の内部（たとえば真ん中やはじっこ）でGNDのインピーダンスが違うと信号処理に影響が出るのです。ですから基準となるGNDを均一にしてその影響を極力排除しようと努める訳です。
今回の静電気の場合、入力信号なんてありませんし、基準となるGNDは一定のままでその電位だけが全体に変動するので（局所的変動はない、つまりボディのはじとはじで電位は変わっていない）影響は受けない訳です。

ややクドくなりましたが、今回はこのような理由から『静電気とアース線の効果』は無いと結論づけました。

さて、次回は『電気機器へ入力される外乱』について検討してみたいと思います。