電源ラインや信号ラインの電流の流れ方については、当ホームページの“25. これがグラウンド（GND）を流れるリターン電流！”でも解説してきましたが、Hot側電極とGND側電極との間で反平行（⇄）の形態で流れることを解説しました。

しかしながら、EMC関係の一部のセミナーや記事等では、ベタグラウンド（GND）に流れる電流について、直流や低周波では最短距離で電流が流れ、高周波ではHot側の配線に沿って流れるとか、またはその逆に高周波でこそ最短距離で電流が流れるといったことが語られており、本当はどうなのかについて検討してみました。

そこで、電磁界シミュレータ（CST Studio Suite LE）を使ってベタグラウンドに流れる電流について検討してみることにしました。下記の図１はシミュレーションに用いたモデルでベタGND電極の形状は150 *200 (mm)、Hot側電極(Line)は幅1mmで長さが400mmとしGNDとLine間の距離(Z方向)は1mmとしました。このLineとGND間に配置する第1ポートを電源、第2ポートを終端抵抗にして計算を行いました。

先ず、電源を直流（DC）とした時の電流の流れの状況を図２に示します。

図２では、第1ポートと第2ポート間のGND電極上の電流の流れ方はLineに沿って上述したように反平行（⇄）の形態で流れており、第1ポートと第2ポート間の最短距離で電流は流れていないことが分かります。

次に、電源を高周波（1GHz）とした時の電流の流れの状況を図３に示します。

図３においても第1ポートと第2ポート間のGND電極上の電流の流れ方はLineに沿って反平行（⇄）の形態で流れており、第1ポートと第2ポート間の最短距離で電流は流れていないことが分かります。

以上のことから、ベタグラウンド（GND）に流れる電流は常にHot側の配線(Line)に沿って流れるのです。

これは、Hot側電極を流れる電荷に対してGND電極側にはその電荷の反対極性の電荷が流れ、それらはクーロン力によって常に引き合っているためと考えられます。

こう言いますと、物理で電流を理解されている方は、“電流は、本当は電子の流れでしょ！”と言われるかもしれません。確かにその通りですが、電源はその一方の極から電子を出す際、必ずその電源の他方の極より電子の取り込みが行われますので、この電子の取り込みは正孔（電子の欠陥）をその電源の他方の極より出しているのと同等になります。即ちこの正孔が正の電荷に相当し、電子は負の電荷ですので、前述のクーロン力の考え方と矛盾しない、ということになります。

上記した“GND電極上の電流の流れはHot側の配線(Line)に沿って流れる”という考え方を積極的に回路基板設計(A/W)で活かそうとするのが、当社の“WD(Wiring Board Design for EMI)提案”です。詳細につきましては、当社のセミナーでご紹介しております。

※関連ページ

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　　　　6．コモンモード電流・リターン電流とEMIの関係、如何なるモデルか？

　　　　25．これがグラウンド（GND）を流れるリターン電流！

　　　　31．電源・信号ラインに対向するGND電極の幅は広い程よい、って本当？

　　　　5．回路基板におけるEMC設計の実践と検図。当社のWDを提案。

　　　　WDに関する技術資料