정전기가 생기는 원리는 무엇인 뭔가요?
겨울철만되면 정전기가 너무 많이 생기는데 옷을 입거나 문을 잡거나 그럴때마다 정전기가 생겨서 깜짝깜짝 놀랄때가 많습니다.
정전기가 생기는 원리는 무엇인가요?..
정전기는 전하가 머물러 있다가 방전하는 것 입니다.
건조한 조건에서 많이 발생되며 사람의 옷이나 문의 손잡이등 마찰에의해 전하가 머물러 있다가 전자를 쉽게 주고 받을수 있는 건조한 사람의 피부와 접촉하게 되면 방전이 일어나게 되는데 이것이 정전기 입니다.
대기의 습도가 60% 이상이면 정전기가 남아 있지 않지만 30% 이하면 많이 쌓이게 되어 공기가 건조한 겨울철에 정전기가 많이 생기는 이유 입니다.
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정전기는 마찰등으로 인해 양전하나 음전하가 상대적으로 많아져서 전기적 불균형 으로 인해 순간 전압이 높아지는 것입니다
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전하(電荷)가 정지 상태에 있어 흐르지 않고 머물러 있는 전기.
정전기는 전하가 정지 상태로 있어 전하의 분포가 시간적으로 변화하지 않는 전기를 말한다. 정전기의 반대되는 개념으로 동전기(動電氣)가 있으나 일반적으로 말하는 전기가 동전기를 의미하므로 널리 쓰이지 않는다.
정전기가 생기는 원인이 마찰에 있어, 정전기는 옛날부터 마찰전기로 알려져 왔다. 물체를 구성하는 원자핵의 주변에는 전자들이 돌고 있는데, 이 전자들은 마찰을 통해 다른 물체로 이동을 한다. 우리 몸 또한 주변의 물체들과 접촉이 일어날 때마다 전자를 주고받게 되고, 이 과정에서 전기가 조금씩 저장되는데, 적정 한도 이상 전기가 쌓이면 적절한 유전체에 닿았을 때 순식간에 불꽃을 튀며 이동하게 된다. 이 현상이 우리가 생활에서 겪게 되는 정전기현상이다. 정전기는 18세기 후반부터 샤를 쿨롱 등에 의해 정량적(定量的) 연구가 이루어져, 전기의 응용과 전자기학 발전의 기반이 되었다.
생활 속의 정전기
건조한 겨울철에 털이 많은 스웨터를 벗다가 따끔한 정전기를 느낀 경험이 있을 것이다. 자동차에 열쇠를 꽂을 때 불꽃이 튀거나 금속으로 된 문고리를 잡다가 전기가 통한 일 등도 모두 정전기 때문에 일어나는 것이다. 습도가 낮은 날 털 카펫 위를 걸을 때에도 수만 볼트 의 정전기가 생길 수 있다. 그러나 정전기는 전압만 높을 뿐, 전류는 아주 짧은 순간 동안만 흐르기 때문에 정전기로 인해 큰 부상을 입는 경우는 극히 드물다.
정전기의 방지
방 안에서 정전기를 방지하기 위해서는 천연 소재로 만들어진 카펫을 사용하고 문의 금속 손잡이에 천연 섬유를 씌워 두어야 한다. 또한 컴퓨터에 정전기가 흐르면 내부에 이상이 생길 수 있으므로 케이스와 메인보드를 연결하는 나사가 접지 역할을 해 정전기를 방지한다. 그리고 금속 물체를 바로 잡지 말고 물체에 손 끝을 살짝 대어 정전기를 방전시킨 다음 물체를 잡으면 정전기의 피해를 어느 정도 줄일 수 있다.
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모든 물체는 원자로 구성되어 있으며, 원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있습니다.
원자핵과 전자는 서로 반대의 전하를 띠고 있으며 그 크기는 같습니다.
기본적으로 모든 물체는 중성으로 원자핵과 전자의 개수가 같습니다.
전자와 원자핵은 반대 전하를 띠므로 전기적인 인력으로 결합되어 있는데,
외부에서 전자에 에너지를 공급하면 전자를 원자핵으로부터 탈출이 가능합니다.
또한 물체마다 전자가 탈출에 가능한 에너지의 크기가 다릅니다.
두 물체를 마찰시켜보면 마찰에 의해 열에너지가 발생합니다.
손을 비비면 손에서 열이 발생하는것과 같은 원리입니다.
이 열에너지가 전자에게 공급되면 전자가 탈출하게됩니다.
이 때 전자가 탈출하는데 필요한 에너지 적게드는 물체에서 전자가 먼저 탈출하게되므로,
이 물체는 전자(-)를 읿고 (+)로 됩니다.
그리고 다른 물체는 전자를 받아들여 (-)가 됩니다.
이와 같이 전기를 띠게 되는 것을 대전되었다고 합니다.
그리고 물체가 띠고 있는 전기 (+ 또는 -)는 흐르지 않습니다.
그래서 정전기라고 부릅니다.
이 둘은 붙이면 둘다 다시 중성으로 돌아갑니다.
그런데 붙이지 않고 가까이 하면 공기 중에서도 전자가 이동합니다.
이 때 강력한 에너지가 발생하고 우리는 번쩍이는 것을 정전기라고 부르는 것입니다.
공기중에 습도가 많으면 많은 물분자가 달라붙어 대전된 물체를 다시 중성으로 만듭니다.
그래서 정전기는 습도가 높은 여름에는 잘 생기지 않고, 건조한 겨울철에 아주 많이 발생합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.대부분의 정전기는 물체가 서로 마찰할 때 발생합니다.
두 물체가 서로 접촉한 후에 분리하게 되면 분리된 경계면에서 전하가 이동하게 됩니다.
이때 각각의 물체는 같은 양의 과잉 양전하와 음전하가 발생하여 전기가 흐르게 됩니다.
피부에 수분이 많으면 전기가 중성상태가 되어 전기 이동이 활발하게 이루어지지 않습니다.
그래서, 건조한 사람은 전기가 잘 흐르게 되는 것입니다.
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