ヘルストロンの周波数

知り合いの整骨院に、ヘルストロンがあるのです。

9kVを印加して1mAを流しているらしく
人が最大4人くらいまで利用できるらしいんですが
これが不思議なことに何人乗ろうがメーターがピクリとも動かないんです。


大地とは碍子でなかば絶縁されていて
碍子にあまり詳しくない僕は、どうして碍子があんな腸の柔毛のようなヒダヒダの形をしているのか気になりまして

ぐぐったらスパーク防止のためらしいことがわかりました。
そのうえ、交流の場合は表皮効果を考えてあのような形にして碍子の表面積を増やすことで
電流の経路を少しでも長くしているらしいんですが、
だったらどうして直流用の碍子にもヒダヒダがあるのかよくわかりません
あ、雨風で汚れないようにってのもあるんすか。そっか。なら納得だ



おそらくヘルストロンに印加されている電圧は交流だとは思うのですが
いったい何ヘルツくらいなのかが気になりまして

モデルを考えてみました。

人が乗っても乗らなくても電圧V・電流Iの値がほぼ変わらないということは

電極間にはほぼ一定値の抵抗とコンデンサが並列に並んでいると見てよさそうな気がします。

電極の面積S約600㎠と、電極同士の距離d約2メートルを考慮し

誘電率ε0と抵抗率ρに「空気」を当てはめてみると

確か、
角周波数ωだったら20krad/sを超えてるんですが
2πで割った周波数fだとギリギリ可聴域であるらしいです。
f=(√((ρdI/S/V)^2-1))/(2πρε0)
ダメになってもいいクリスタルイヤホンをつなげて音を聞いてみたいです。



一方、ヘルストロンとセットで「検電器」というものがあって
検電器そのものに機能はほぼなく
おそらくただの抵抗をかました静電気除去棒のようなものだと思うんですが

検電器を患部に当てることで、検電器を通じて弱化された電流が検電する人間の体を伝って流れて、それで患部をよりピンポイントに治療するという考え方のようです。




だからぶっちゃけ、
僕が静電気除去棒を持ってヘルストロンに乗り、外部の接地された物体と障るだけで、指先を治療している、
と、そういうことだと思います。


しかし、検電しているかどうかを明確にしたいため、表示と音を発生させる簡単な回路がついているようです。
まあこれも、ぶっちゃけていうと、ちょっと高い静電気除去棒と同じで、ちゃんと除去しているかどうかモニタする機能がついているからちょっとだけ高いよ

といっているようなものだと思います


問題は、その高周波をどのように可視化・可聴化しているかなのですが
20kHzより少し下の正弦波を音源と仮定した場合、
かなり高い音で、きれいなフルートの音色(時報ともいう)に近いものが出るはずなんです。

実際にはそのような音ではありません。
また、割と昔から置いてあって、大きくて重いものなのでそんなにたやすく交換できる代物でもないようです。

LEDもまだ用いられておらず、昔ながらの電球のように見えます。


それでもなお、音と同期して光っているように見えます。

20kHz程度だったら点滅は見えず、点灯しているとしか見えないはずだと思うのですが。
(自転車のLEDでさえ、点「滅」するのは「ゆっくり」漕ぎ出した時だけです)


そこで思ったのが、デジタル周波数逓倍器か、電磁ブザーです。

アナログの周波数逓倍器は集積度の高いものになってしまうでしょうし、回路も複雑で、メンテナンスがしづらい気がします

その点、デジタルの周波数逓倍器だったら、LSIよりも集積度の低いIC程度で賄えそうな気がします

しかし、どちらかというと僕は電磁ブザーのような気がするんです。

デジタル化して矩形波になったとしても、あのようなジ・ジ・ジといったノイズのような音は出ないと思うのです。


それに、信号を電源として用いた電磁ブザーだったら、ブザーの機械的仕様に合わせて好きな周波数成分にできますし
そこから電球にも分配してやれば、比較的簡素な回路構造で済むと思うのです。


さて、まだ１つ問題がありまして、
その電磁ブザーは直流で動くのか、それとも交流でも動くのかという点です。

もし直流でしか動かないのであれば、整流平滑回路が必要になります。

が、交流電源でもよいのであれば、より回路を簡素化できます。ブザーと電球だけででほぼ完成します。

たとえば交流をアナログの直流電流計で測るとゼロが表示されます。(カドーてっぺんとか)

しかし、交流電流計だとちゃんと実効値が表示されます。

つまり、電圧や電流自体が平均ゼロでも、伝達される電力は平均ゼロにはならないことを利用した電磁ブザーがあるのかどうか、それが知りたいのです


あのヘルストロンはかれこれもう25年はあそこに鎮座していると思います。
技術の進歩で、アレを交換したら色々な部分の設計が変わることでしょう。
新しい技術を取り入れると思いますし、むしろ古い部品はもう生産していないと思います

もし万が一アレが故障して部品交換となったら、買い替えるほかないかもしれません
そうなると高くつくんじゃないかな

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