정전기가 발생하는 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요~

겨울철에는 옷을 입고 벗을 때 보면 정전기가 발생을 많이 하는데요

이처럼 따끔따끔한 정전기는 왜 일어나는 건가요??

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 정전기는 말그대로 전기가흐르지 않고 머물러 있다는 것인데요. 일반적으로 모든 물체는 접촉을 하면 마찰이 발생되는데요. 그때 마다 몸이나 옷에 전자를 주고 받으면서 조금씩 전기가 쌓이는데요. 이 전기가 이동 되지 못하고 지속적으로 쌓이다가 이동할수 있는 유도체가 닿으면 순간적으로 스파크가 발생되어서 이동하게 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.

두 물체 접촉 시 정전기 발생원인: 일반적으로 물질 내부에는 그 물질을 구성하는 입자 사이를 자유롭게 이동하는 자유전자가 존재하는데, 이 원자들 사이에 전기적인 힘에 의해 구속전자가 발생한다. 실제로 정전기 발생에 기여하는 전자는 자유전자로서 물체에 빛을 쪼이거나 가열하는 등 외부에서 물리적 힘을 가하면 이 자유전자는 입자 외부로 방출되는데 이때 필요한 최소에너지를 일함수라고 한다. 물체의 종류에 따라 서로 다른 고유한 값을 가지는 볼트 단위를 사용하며, 두 종류의 다른 물체를 접촉시키면 그 접촉면에는 두 물체의 일함수의 차로서 접촉전위가 발생한다

Answer 3

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

성질이 다른 두물체를 문지르게 되면 한쪽은 전자를 내주고 다른 한쪽은 전자를 받게 되면서 두 물체가 대전상태가 됩니다.

가령 모피로 테프론을 문지르면 테프론은 전자를 더 많이 받게 되고, 그럼 전체적으로 -로 대전이 되고, 모피는 전자를 잃게 되어 +로 대전이 되는 것입니다. 그상태에서 다른 경로로 전류가 흐르지 않고 대전된 상태를 정전기(흐르지 않는 전기)라고 하는 것입니다.

그리고 정전기 전압은 마찰을 계속 할수록 점점 더 높아지게 됩니다. 반데 그라프라는 정전기를 모으는 장치를 이용하면 수만~수십만 V까지 높일수 있읍니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

정전기는 모인 전하를 방출하는 것으로 접촉, 마찰, 박리의 3가지 이유로 발생합니다.

접촉은 다른 두 물체가 부딪히면, 즉 접촉하면 한쪽의 마이너스 전기가 다른 한쪽으로 이동하며 정전기가 발생하며 이것을 접촉 대전이라고 합니다.

마찰대전은 두 물체가 서로 문질러지며 마이너스 전기, 즉 전하가 다른 한쪽으로 이동하며 정전기가 발생하는 것입니다.

박리대전 접촉한 두 물체가 떨어질 때 정전기가 발생하는 것으로 대표적인 예가 코팅지나 복사용지에서 발생하는 정전기입니다.